CH655877A5

CH655877A5 - Fraise annulaire.

Info

Publication number: CH655877A5
Application number: CH5028/83A
Authority: CH
Inventors: Everett Douglas Hougen
Original assignee: Hougen Everett D
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1983-09-15
Publication date: 1986-05-30
Also published as: GB8324428D0; AR230962A1; BE897800A; SU1468406A3; NZ205582A; SE8304896L; FR2533475A1; YU193083A; PL142446B1; HK37787A; PL243904A1; ES8406255A1; ES525706A0; NO162006B; GR78974B; GB2128510A; DE3334071C2; IL69696A0; IL69696A; DE3334071A1

Description

Cette invention concerne des fraises annulaires selon le préambule de la revendication 1.

L'expérience a démontré que la longévité et l'efficacité d'une fraise, c'est-à-dire la facilité avec laquelle elle peut être avancée à travers une pièce métallique à usiner ainsi que la finition obtenue avec une fraise annulaire, dépendent pour une large part de la facilité avec laquelle les copeaux sont coupés et de la facilité avec laquelle ces copeaux une fois coupés sont évacués hors des arêtes coupantes vers l'intérieur puis vers le haut à travers les cannelures situées sur le pourtour extérieur de la fraise. Lorsque les copeaux formés par une fraise annulaire ne peuvent quitter librement les arêtes coupantes et ou que les cannelures sont remplies ou obstruées par des copeaux, le couple et la poussée nécessaires pour avancer la fraise augmentent, la fraise s'use plus vite et la qualité de finition du trou usiné se détériore.

Des tentatives antérieures visant à augmenter l'efficacité des fraises annulaires ont obtenu un certain succès. Par exemple, dans le brevet américain N° 3 609 056 se trouve décrite une fraise annulaire

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

655 877

dans laquelle chaque dent est conçue pour couper un copeau unique. Les dents successives sont divisées en groupes de trois et chaque dent à l'intérieur de chaque groupe est conçue pour couper un copeau ayant une largeur d'environ un tiers de la largeur de la dent. La publication du brevet américain 28.416 divulgue une fraise annulaire dans laquelle chaque dent est formée d'une pluralité d'arêtes coupantes s'étendant radialement et décalées circonférentiellement. La face inférieure de chaque dent est formée de faces de dépouille inclinées radialement en s'opposant qui s'intersectent en un sommet, s'étendant vers le bas et intersectant l'arête coupante radialement extérieure. Chaque arête coupante est conçue pour couper un copeau unique. Bien que chaque dent coupe plusieurs copeaux, la configuration de la fraise est telle que la largeur du plus large des copeaux coupés n'est pas supérieure à la profondeur des cannelures situées sur le pourtour extérieur de la fraise. Dans cette fraise particulière la partie relative à la nervure de la paroi latérale de la fraise est formée d'une seule arête coupante intérieure. Plus récemment il a été fabriqué des fraises qui diffèrent de celles divulguées dans la publication ci-dessus en ce sens que, dans les fraises plus récentes, la partie de nervure de la fraise est formée de deux arêtes coupantes décalées sur le pourtour, plutôt qu'avec une arête coupante unique. Bien que ces fraises plus récentes permettent l'utilisation d'une nervure plus épaisse et d'une cannelure moins profonde, elles ne travaillent cependant pas toujours de façon satisfaisante, surtout lorsqu'elles sont utilisées pour des applications de production en grandes séries.

Les difficultés rencontrées lorsqu'on essaie d'obtenir une évacuation facile et sans entraves de copeaux à travers les cannelures d'une fraise annulaire résident essentiellement dans le fait que, aussitôt coupé, le copeau se détend dans tous les sens. En effet, la largeur d'un copeau, immédiatement après avoir été coupé, est supérieure à la largeur de l'arête coupante avec laquelle il a été coupé. Dans le cas des fraises ayant des arêtes coupantes décalées circonférentiellement sur chaque dent, si la largeur des copeaux coupés par les arêtes coupantes intérieures sur chaque dent est inférieure à la profondeur des cannelures disposées sur le pourtour extérieur de la fraise et si ces copeaux sont relativement rigides, ils ne devraient pas alors, du moins en théorie, avoir tendance à obstruer les cannelures. Quoi qu'il en soit, la libre évacuation vers le haut de ces copeaux étroits à travers les cannelures est réellement entravée dans de très nombreux cas par les copeaux coupés par les arêtes coupantes extérieures.

Dans les fraises possédant des arêtes coupantes décalées circonférentiellement sur le pourtour, les arêtes coupantes extérieures aboutissent à leurs extrémités radialement intérieures à un épaulement s'étendant circonférentiellement sur la fraise. C'est pourquoi,

lorsque le copeau coupé par une telle arête coupante extérieure se détend, il a tendance à se bloquer entre cet épaulement et la paroi du trou qui est en train d'être usiné. Cela empêche le dégagement vers le haut du copeau hors de l'arête coupante; cette situation nécessite une augmentation du couple ainsi qu'une poussée plus grande et entraîne une usure trop rapide de l'outil ainsi qu'une finition de surface de qualité inférieure. Dans certaines conditions et selon le matériau usiné, il arrive fréquemment que des cannelures soient obstruées et que des lames soient brisées.

Le problème du blocage du copeau coupé par l'arête coupante extérieure se pose à l'évidence pour les fraises du type décrit dans la publication du brevet 28.416. De surcroît, lorsque l'arête coupante intérieure s'étend à travers toute l'épaisseur de la nervure entre les dents successives, l'évacuation radiale vers le haut dans la cannelure adjacente du copeau relativement large coupé par cette arête intérieure est fréquemment empêchée.

Le but de cette invention est de pallier ces inconvénients. A cet effet, la fraise annulaire selon l'invention est telle que définie dans la partie caractérisante de la revendication 1.

Dans une forme d'exécution la largeur de l'arête coupante intérieure correspond à l'épaisseur de la nervure et la partie radialement intérieure des faces de dépouille intérieures non détalonnée est détalonnée sur une étendue plus importante que les faces de dépouille détalonnées.

Les caractéristiques et avantages de cette invention deviendront plus évidents grâce à la description qui suit à titre d'exemple et au dessin qui les accompagne et dans lequel:

la fig. 1 est une vue en perspective d'une fraise selon la présente 5 invention;

la fig. 2 est une vue en perspective partielle de la-fraise;

la fig. 3 est une vue partielle de la fraise telle qu'elle est vue de la face avant de l'une des dents de la fraise;

la fig. 4 est une vue du dessous en plan de la dent montrée dans io la fig. 3;

la fig. 5 est une vue partielle de la dent qui suit immédiatement celle qui est montrée dans la fig. 3 ;

la fig. 6 est une vue du dessous en plan de la dent montrée dans la fig. 5 ;

15 la fig. 7 est une vue montrant la progression de la pénétration des dents successives de la fraise à l'intérieur de la pièce à usiner;

la fig. 8 est une vue en perspective d'une fraise modifiée selon la présente invention;

les fig. 9 à 13 sont des vues de la fraise modifiée qui correspon-20 dent respectivement aux fig. 2 à 6;

la fig. 14 est une vue montrant la progression de la pénétration de deux dents successives de la fraise des fig. 8 à 13 à l'intérieur de la pièce à usiner, et les fig. 15 et 16 sont des vues partielles de deux dents successives 25 d'une autre forme de fraise.

La fraise annulaire de la fig. 1 comprend un corps 12 et une queue 14. Le corps 12 a la forme d'une tasse renversée et possède une paroi périphérique 16 dont la longueur est supérieure à l'épaisseur de la pièce dans laquelle le trou doit être usiné. L'extrémité infé-30 rieure de la paroi périphérique 16 est formée sur son pourtour de dents coupantes divisées en deux groupes, 18 et 20. Les dents 18, 20 sont réparties alternativement de manière qu'une dent 20 soit disposée circonférentiellement entre les dents 18. Une cannelure hélicoïdale 22 s'étend vers le haut le long du pourtour extérieur de la fraise 35 et est adjacente à chaque dent. Les cannelures successives 22 sont séparées par une plage 24 sur le pourtour extérieur de la fraise. L'arête d'attaque de chaque plage 24 est formée d'une ligne étroite 25. Les parties de la paroi latérale annulaire 16 de la fraise située entre des dents 18, 20 comprennent les nervures 26. La face radialement exté-40 rieure 28 de chaque nervure 26 délimite la paroi radialement intérieure de chaque cannelure 22. La profondeur de la cannelure 22 est approximativement égale à l'épaisseur de la nervure 26. Chaque cannelure comprend une paroi latérale circulaire d'attaque 30 et une paroi latérale circulaire de dégagement 32.

45 Chaque dent 18 ou 20 est formée de trois arêtes coupantes 34, 36, 38. L'arête coupante 38 comprend deux parties 38a et 38b ainsi qu'il est expliqué ci-après. L'arête coupante 34 est disposée vers l'avant dans le sens de la rotation à partir de l'arête coupante 36 et l'arête coupante 36 est disposée vers l'avant dans le sens de la rota-50 tion à partir de l'arête coupante 38. L'arête coupante 34 est située à l'extrémité inférieure de la face de dégagement 40 d'une gorge intérieure 42 formée dans la nervure 26. La partie supérieure de la gorge 42 est inclinée radialement vers l'extérieur et dirigée vers le haut comme pour 44. L'arête coupante 36 est située à l'extrémité infé-55 rieure de la face de dégagement 46 d'une gorge secondaire 48 qui est également formée dans la nervure 26 de manière directement adjacente à la gorge intérieure 42. L'extrémité supérieure de la gorge secondaire 48 est incurvée vers le haut dans une direction radialement extérieure comme pour 50 au-dessus de la gorge inférieure 42. Les 60 arêtes coupantes 34, 36 sont séparées par un épaulement 51 s'étendant circonférentiellement et situé à l'extrémité inférieure de la face radialement intérieure 52 de la gorge 48. L'arête coupante 38 est située à l'extrémité inférieure de la face de dégagement 32 de la cannelure 22 et est séparée, à l'arrière, de l'arête coupante 36 par un 65 épaulement 54 situé à l'extrémité inférieure de la cannelure 22.

La face inférieure de chaque dent est formée de deux faces de dépouille 56 et 58. Dans les conditions de travail de la fraise (fig. 1), la face de dépouille radialement intérieure 56 est inclinée axialement

655 877

4

vers le haut et radialement vers l'intérieur, tandis que la face de dépouille radialement extérieure 58 est inclinée axialement vers le haut et radialement vers l'extérieur. En outre chacune de ces faces de dépouille est inclinée vers le haut à partir de ses arêtes coupantes respectives dans un sens circulaire et sur une faible étendue, soit de 8 à 10:, afin de permettre le dégagement nécessaire pour les arêtes coupantes, lorsque l'outil est en rotation. Les deux faces de dépouille 56 et 58 s'intersectent en un sommet 60 qui s'étend vers le bas et qui à son tour s'intersecte avec l'arête coupante radialement la plus extérieure 38, de telle sorte que cette dernière est subdivisée en une section d'arête radialement extérieure 38a et en une section d'arête intérieure 38b. L'inclinaison radiale de la face de dépouille 58 se situe dans un angle variant entre 5 et 35", par rapport à l'horizontale, et se situera de préférence autour de 10°. La face intérieure de dépouille 56 est inclinée radialement par rapport à l'horizontale selon un angle de —3 à +25: qui se situera de préférence autour de 15". Il résulte de l'inclinaison des faces de dépouille 56 et 58, dans le sens radial comme dans le sens circonférentiel, que les arêtes coupantes 34, 36 et 38 ne sont pas seulement décalées circonférentiellement comme indiqué dans les fig. 4 et 6, mais qu'elles sont aussi décalées verticalement, si on les regarde à partir de la face avant de la dent, ainsi qu'il est montré dans les fig. 3 et 5.

Avec la fraise décrite jusqu'à présent, les copeaux coupés par les arêtes coupantes 34, 36 seraient plus étroits que la profondeur des cannelures 22 et seraient donc aisément accueillis par les cannelures. Cependant, quand l'arête coupante 38 coupe un copeau sur toute sa largeur, aussitôt coupé, celui-ci se détend et a tendance à se bloquer entre l'épaulement 54 et la paroi du trou en train d'être usiné. Cet effet de blocage est évité grâce au fait que chaque arête coupante 38 coupe un copeau moins large que la largeur de l'arête 38.

On observera que le sommet 60 sur les dents 18 est disposé radialement vers l'intérieur du sommet 60 sur les dents 20. Les sommets 60 décalés radialement sur les dents successives de la fraise résultent du fait que sur chaque dent 18 la face de dépouille 58 est détalonnée verticalement selon son étendue radiale et vers le haut par rapport à la face de dépouille 58 de chaque dent 20. Cela aboutirait en soi à ce que le sommet 60 de chaque dent 18 soit disposé radialement et vers l'intérieur par rapport au sommet 60 de chaque dent 20. La face de dépouille 56 de chaque dent 20 est de la même façon détalonnée selon son étendue radiale et vers le haut par rapport à la face de dépouille 56 de chaque dent 18. Le détalonnage des faces de dépouille 56 des dents 20 écarte d'une distance supplémentaire les sommets 60 radialement vers l'extérieur par rapport aux sommets 60 des dents 18.

Le degré jusqu'auquel ces faces de dépouille sont détalonnées verticalement n'est pas critique mais il doit, dans tous les cas, être plus grand que la profondeur de coupe théorique de copeau désirée sur chaque dent. Par exemple, si une fraise à six dents est avancée de 3 mm par tour, la profondeur de coupe de copeau théorique sur chaque dent est de 0,05 mm. Si donc la profondeur de coupe théorique de copeau sur chaque dent est de 0,05 mm, les faces de dépouille 56 et 58 devront alors être détalonnées verticalement ainsi qu'il est décrit plus haut d'une distance supérieure à 0,05 mm. Dans la pratique, en supposant qu'une profondeur de coupe de copeau de 0,05 mm est une profondeur minimale normale à laquelle un outil peut fonctionner et qu'une profondeur de coupe de copeau d'environ 0,125 mm est une profondeur de coupe maximale normale à laquelle une fraise annulaire de ce type fonctionne, le détalonnage vertical sur les faces de dépouille 56, 58 devrait être alors situé entre les limites de 0,075 mm et de 0,3 mm. Cependant, avec des grandes fraises lourdes, l'avance peut être telle qu'elle produise une profondeur de coupe de copeau nettement supérieure à 0,125 mm, le détalonnage peut alors s'élever à 0,5 mm. Dans la pratique, on préfère détalonner ces surfaces dans les limites de 0,175 mm à 0,25 mm et plutôt autour de 0,225 mm. Il serait souhaitable que l'étendue maximale du détalonnage soit en rapport avec les angles d'inclinaison radiale des faces de dépouille et avec la largeur de l'arête coupante extérieure de telle manière que, lorsqu'il est débloqué, le sommet 60

s'intersecte encore avec l'arête coupante extérieure et non avec l'arête coupante intermédiaire 36.

Il est très souhaitable de dêtalonner les faces de dépouille intérieures et extérieures de telle sorte que les sommets des dents successives soient espacés radialement à peu près à égale distance de l'axe central radial de la cannelure. Si les sommets sont ainsi disposés, les arêtes coupantes extérieures des dents successives couperont des copeaux de largeurs approximativement égales, chacun étant visiblement plus large que la moitié de la profondeur de la cannelure. Cela se produit pour tous les copeaux qui ont un dégagement maximum à l'intérieur des cannelures 22.

L'action de coupe produite par l'outil décrit jusqu'à présent est illustrée parfaitement dans les vues progressives de la fig. 7. Ces vues montrent une fraise annulaire du type décrit et pourvue de six dents. Les dents 1, 3 et 5 correspondent aux dents 18 sur lesquelles la face de dépouille 58 est détalonnée verticalement et les dents 2, 4 et 6 correspondent aux dents 20 sur lesquelles la face de dépouille radialement intérieure 56 est détalonnée verticalement. Les vues successives de la fig. 7 présentées dans un sens de progression descendant décrivent l'action des dents successives de la fraise pour des augmentations de rotations successives égales à l'espacement entre les dents successives.

Dans la vue a de la fig. 7, la fraise est illustrée dans une position dans laquelle l'arête coupante 36 ajuste commencé à pénétrer le dessus de la surface de la pièce à usiner et coupe alors un copeau étroit 62 qu'elle enlève au-dessus de cette surface de la pièce à usiner. Dans cette position l'arête coupante de la première dent détalonnée vers le haut 38 ne s'est pas encore engagée dans la pièce à usiner et l'endroit le plus bas de l'arête coupante 34 est sur le point de s'engager dans la pièce. Lorsque la fraise a effectué une rotation d'un espace de dent et qu'elle a avancé axialement à partir de la position montrée dans la vue a, l'arête coupante 38 de la deuxième dent attaque la pièce de manière à produire un copeau 64. Les arêtes coupantes 34 et 36 sur la deuxième dent sont détalonnées verticalement d'une distance supérieure à la profondeur de coupe théorique de copeaux produite par l'avance axiale et, à ce moment, l'arête coupante 36 est alors située au-dessus de la gorge usinée auparavant par l'arête correspondante 36 de la première dent.

Après une nouvelle avance de rotation et de la fraise (vue c), le copeau 62 produit par l'arête coupante 36 de la troisième dent est plus épais, du fait que l'arête coupante n'est pas détalonnée verticalement et que l'arête coupante 34 de la troisième dent coupera le copeau désigné par 66. La partie radiale intérieure de l'arête coupante 38 sur la troisième dent va commencer à couper et produire un copeau 68. Lorsque l'outil avance (vue d), la partie radialement extérieure de l'arête coupante 38 découpe une gorge plus large et plus profonde que ne l'a fait auparavant l'arête 38 de la deuxième dent, si bien que le copeau 64 est plus large et plus épais que le copeau produit par la partie intérieure de l'arête coupante 38 de la dent précédente. Etant donné que les arêtes 34, 36 de la quatrième dent sont détalonnées verticalement d'une distance supérieure à la pression de coupe du copeau, elles sont placées au-dessus des fonds de la gorge formée par les arêtes correspondantes de la troisième dent. La vue e illustre l'action de coupe de la cinquième dent après une avance supplémentaire de rotation. Les arêtes coupantes 34 et 36 coupent maintenant un copeau de largeur complète 62, 66, mais seule la partie radiale intérieure de l'arête coupante 38 est en action, si bien que le copeau 68 ainsi coupé est plus large que le copeau coupé par la partie intérieure de l'arête coupante 38 de la troisième dent.

Bien que les copeaux 62 et 66 correspondent respectivement en largeur aux arêtes coupantes 36 et 34, et bien que ces copeaux se détendent un peu aussitôt qu'ils ont été formés, ils n'auront pas tendance à se bloquer dans la fraise s'ils sont relativement étroits parce qu'aussitôt que le copeau 66 est formé, il est guidé radialement vers l'extérieur dans la cannelure adjacente 22 par la surface supérieure 44 de la gorge 42. De même, aussitôt qu'il est formé, le copeau 62 est guidé radialement vers l'extérieur dans la cannelure adjacente 22 par la surface supérieure 50 de la gorge annexe 46. Ainsi, les copeaux

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

655 877

étroits formés par les arêtes coupantes 34 et 36 sont guidés dans la cannelure adjacente 22 immédiatement après avoir été formés et, étant donné que la profondeur radiale de la gorge 22 est nettement supérieure à la largeur des copeaux 62 et 66, ils sont normalement évacués aisément le long de la cannelure sans aucune entrave.

L'examen des vues e à j de la fig. 7 permettra de voir que, après que toutes les arêtes coupantes ont pénétré dans la pièce à usiner, chacune des arêtes coupantes 38a et 38b produit un copeau d'une largeur inférieure à la largeur totale de l'arête coupante 38. Ainsi, la partie radialement extérieure de l'arête 38 sur chaque dent alternée coupe un copeau 64 et la partie radialement intérieure de chaque arête coupante sur les dents intermédiaires coupe un copeau 68. En conséquence, étant donné que les copeaux 64 et 68 sont plus étroits que la profondeur radiale de la cannelure 22, ces copeaux se déplacent librement dans les cannelures.

Etant donné que les faces de dépouille 56 et 58 sont alternativement détalonnées verticalement, ainsi qu'il l'a été montré, à une distance supérieure à la profondeur de coupe théorique d'un copeau, il sera souhaitable que, après que toutes les dents ont pénétré dans la pièce, tous les copeaux soient relativement épais et aient une épaisseur maximale réelle supérieure à la profondeur de coupe théorique de copeau. Quand les copeaux sont relativement épais, ils ont tendance à rester généralement droits plutôt qu'étroitement bouclés, ils n'ont donc pas tendance à s'emmêler avec d'autres copeaux, et peuvent s'évacuer plus aisément vers le haut à travers les cannelures de la fraise. De plus, étant donné que toutes les faces de dépouille 58 sont inclinées par rapport à l'horizontale selon un angle relativement faible, de préférence de 10° environ, les copeaux coupés au départ par la portion d'arête 38a sont généralement dirigés directement dans la cannelure plutôt que radialement vers l'intérieur contre la face radialement intérieure de la cannelure. Cela renforce l'évacuation libre et sans obstacle vers le haut à travers les cannelures de tous les copeaux formés par les arêtes coupantes.

Ainsi qu'il a été souligné plus haut, lorsque l'évacuation vers le haut des copeaux hors des arêtes coupantes s'effectue sans entraves à travers les cannelures, le couple et la poussée nécessaires pour guider la fraise sont réduits de manière radicale. De même, les arêtes coupantes s'émoussent beaucoup moins rapidement et la longévité de la fraise en est prolongée. En outre, puisque les arêtes coupantes restent aiguisées et que les copeaux ne se bloquent pas entre la paroi du trou qui est en train d'être usiné, la finition de surface obtenue est d'une qualité nettement supérieure à celle qui était obtenue avec le type de fraise précédent.

Selon la présente invention, les arêtes coupantes 34, 36 des seules dents alternées fournissent une action de coupe. Etant donné que les arêtes coupantes 34, 36 des dents 20 n'exercent aucune action de coupe, les arêtes coupantes 34, 36 sur ces dents peuvent être complètement laissées de côté. Cela peut être réalisé facilement en affûtant entièrement chaque dent 20 selon sa largeur ainsi que l'indique la ligne en pointillé 70 dans les fig. 2 et 4. Dans cette éventualité seules les dents 18 seront pourvues d'arêtes coupantes intérieures 34, 36. Lorsque les dents 20 sont faites avec une seule arête coupante extérieure 38, l'étendue de la circonférence de chaque dent 20 est relativement courte et, étant donné que chaque dent 20 coupera seulement un unique copeau étroit, la cannelure adjacente 22 peut être d'une circonférence substantiellement plus étroite que les cannelures adjacentes aux dents 18 qui doivent produire trois copeaux étroits. En conséquence, lorsque les dents 20 sont faites avec seulement une arête coupante unique, il est possible d'usiner un plus grand nombre de dents sur une fraise d'un diamètre déterminé d'avance. Le nombre plus élevé de dents ne donne pas seulement une fraise plus forte mais aussi une coupe plus rapide à la même vitesse de surface. En outre, étant donné que seule une partie des arêtes coupantes sur chaque dent exerce réellement une action de coupe, les parties restantes sont inondées par un liquide refroidissant s'écoulant vers le bas à travers le passage situé dans la queue de la fraise, de telle sorte que la chaleur créée peut être rapidement dissipée.

La fraise illustrée dans les fig. 8 à 14 est d'une manière générale du même type que celle qui est montrée dans la publication du brevet américain N° 28.416. Elle diffère essentiellement de la fraise précédemment décrite en ce que chaque dent est formée avec seule-5 ment deux arêtes coupantes, plutôt qu'avec trois, l'arête coupante intérieure 35 s'étendant à travers toute l'épaisseur de la nervure 26. Pour les raisons expliquées ci-après, bien que l'arête coupante intérieure 35 corresponde en largeur à l'épaisseur de la nervure 26, la nervure 26 peut avoir une épaisseur égale à environ la moitié de (ou io légèrement supérieure à) l'épaisseur de la paroi de la fraise. Etant donné que l'arête coupante intérieure 35 s'étend à travers toute la largeur de la fraise, il est seulement nécessaire de prévoir une gorge unique 42 entre les dents successives.

Comme dans la forme d'exécution précédemment décrite, les IS faces extérieures de dépouille 58 des dents 18 sont détalonnées verticalement et les faces intérieures de dépouille 56 des dents 20 sont détalonnées de manière similaire. En conséquence, les sommets 60 des dents successives sont décalés radialement de la même manière que la forme d'exécution précédemment décrite. Toutefois, dans la 2" forme d'exécution illustrée dans les fig. 8 à 14, dans lesquelles l'arête coupante intérieure 35 s'étend à travers toute l'épaisseur de la nervure 26, les faces intérieures de dépouille 56 des dents 18 sont détalonnées ainsi qu'il est montré dans les fig. 9, 12 et 13. Ces faces de dépouille sont détalonnées vers le haut sur une partie seulement de 25 leur largeur, à savoir la partie radiale la plus intérieure. Cela subdivise les arêtes coupantes intérieures 35 des dents 18 en une partie radialement intérieure 35a et une partie radialement extérieure 35b. Ainsi qu'il est montré dans les fig. 9 et 13, les faces de dépouille 56 des dents 18 sont détalonnées de cette façon sur toute leur étendue 30 circonférentielle de telle sorte que les faces de dépouille 56 sont subdivisées en deux parties 56a et 56b, la ligne d'intersection qui les sépare étant désignée par 61.

A l'endroit de l'arête coupante 35 la ligne d'intersection 61 est de préférence espacée radialement vers l'intérieur de l'épaulement 54 d'une distance située entre le quart et la moitié de l'épaisseur de la nervure 26. Comme il est expliqué ci-après, cela produit des copeaux de la dimension souhaitée, coupés par les arêtes coupantes intérieures. Etant donné que les faces de dépouille intérieures 56 des dents 20 sont détalonnées, afin d'obtenir l'action de coupe désirée, il est

40 ,

essentiel que les surfaces 56b des dents 18 soient detalonnées sur une plus grande étendue de préférence entre deux et trois fois le détalonnage des faces de dépouille 56 des dents 20. Par exemple, si les faces de dépouille 56 des dents 20 sont détalonnées de 0,25 mm, l'étendue 45 du détalonnage des faces de dépouille 56b des dents 18 devrait être alors de 0,5 à 0,75 mm à la périphérie intérieure de la fraise.

L'action de coupe produite par l'outil montré dans les fig. 8 à 13 est parfaitement illustrée dans les vues progressives de la fig. 14. Etant donné que les faces de dépouille 56, 58 des dents successives so sont détalonnées de la même manière que dans la forme d'exécution précédemment décrite, il s'ensuit que les arêtes coupantes extérieures 38 des dents successives produiront les copeaux désignés par 64 et 68 dans la fig. 14 et qui sont identiques aux copeaux correspondants illustrés dans la fig. 7. Cependant, les arêtes coupantes intérieures des 55 dents successives couperont chacune un copeau ayant une largeur inférieure à la largeur de l'arête coupante 35. Etant donné que les faces de dépouille 56b de chaque dent 18 sont détalonnées ainsi qu'il est montré dans les fig. 12 et 13, il s'ensuit alors que la partie radialement intérieure de l'arête coupante 35 sur chaque dent 18 coupera 60 un copeau désigné par 63b dans la fig. 14, et la partie radialement la plus intérieure des arêtes coupantes 35 sur chaque dent 20 produira un copeau 63a. Les largeurs des copeaux 63a et 63b dépendront de la situation radiale de la ligne d'intersection 61. Etant donné que le copeau radialement le plus intérieur 63a doit effectuer un déplace-65 ment radial plus étendu pour atteindre une cannelure 22 de la fraise, il est préférable que les copeaux 63a soient dimensionnès dans une largeur inférieure à celle des copeaux 63b. En conséquence, ainsi qu'il est montré dans la fig. 14 dans laquelle la ligne d'intersection 61

655 877

6

est espacée de l'épaulement 54 d'une distance égale à environ un tiers de l'épaisseur de la nervure 26, le copeau 63a est substantiellement plus étroit que le copeau 63b.

Une autre forme d'exécution est illustrée dans les fig. 15 et 16. La fraise illustrée dans cette forme d'exécution est d'une manière générale la même que celle illustrée dans les fig. 8 à 14 en ce que la fraise est pourvue d'une unique arête coupante 37 sur la partie couverte par la nervure de la fraise, mais elle pourrait avoir deux arêtes coupantes comme cela est illustré dans les fig. 1 à 7. Les faces de dépouille des dents successives sont alternativement détalonnées comme dans les formes d'exécution précédemment décrites, mais d'une manière légèrement différente. En conséquence, les dents, ainsi qu'elles sont formées à l'origine, ont des faces intérieures de dépouille 56 et des faces extérieures de dépouille 58 qui s'intersectent en un sommet 65 s'étendant vers le bas. Sur chaque dent 18 (fig. 16) la face de dépouille extérieure 58 est détalonnée verticalement à partir du sommet 65 vers la périphérie extérieure de la fraise, comme il est indiqué en 58c. L'étendue du dètalonnage de la face de dépouille 58c à la périphérie extérieure de la fraise se situe dans les limites citées précédemment; à savoir entre 0,075 et 0,5 mm selon la pression de coupe de copeau voulue et de préférence dans les limites de 0,175 et 0,25 mm. D'une manière semblable, les faces intérieures de dépouille 56 des dents 20 (fig. 15) sont détalonnées verticalement vers le haut de la distance désirée à partir du sommet 65 dans une direction radialement intérieure, comme indiqué en 56d. Lorsque les dents successives sont détalonnées de cette façon, les sommets 65 de toutes les dents demeurent dans la même position axiale et radiale. Cela est souhaitable dans le cas de fraises de faible diamètre ayant 5 un petit nombre de dents. Par exemple, lorsque la fraise a seulement quatre dents, l'ensemble des quatre sommets 65 attaquera la pièce à usiner et commencera la coupe en même temps et de ce fait produira moins de broutage et plus de précision que si seulement deux des sommets attaquent la pièce au départ.

io La fig. 16 illustre également un changement de méthode dans le détalonnage de la partie radialement la plus intérieure de l'arête coupante intérieure 37. Dans cette modification, l'arête coupante intérieure de chaque dent 18 est subdivisée en deux parties radialement intérieure et extérieure 37a et 37b par meulage d'un épaulement ver-15 tical sur la face de dépouille intérieure 56 comme indiqué en 37c. Comme dans la forme d'exécution illustrée dans les fig. 8 à 14, le détalonnage vertical imparti à la section 37 d'arête 37a doit être supérieur, de préférence de deux à trois fois, au détalonnage accordé à l'arête intérieure 37 des dents 20. La position de l'épaulement 37c dans une direction radiale est déterminée par les mêmes facteurs qui régissent la position de la ligne d'intersection 61 de la fraise illustrée dans les fig. 12 et 13, à savoir les dimensions relatives souhaitées pour les copeaux produits par les arêtes coupantes intérieures successives.

20

R

4 feuilles dessins

Claims

655 877

REVENDICATIONS

1. Fraise annulaire dont le corps (12) comporte une paroi périphérique cylindrique (16) pourvue de dents de coupe (18, 20) disposées circonférentiellement autour de l'extrémité inférieure de celle-ci, des cannelures (22) s'étendant vers le haut et remontant autour de la paroi périphérique à partir de son extrémité inférieure, chaque dent étant reliée avec la dent adjacente par une nervure circonférentielle (26), adjacente à la périphérie intérieure de la paroi périphérique, ces nervures étant juxtaposées radialement avec ces cannelures, chaque cannelure ayant des parois latérales d'attaque (30) et d'évacuation (32) et une paroi intérieure circonférentielle qui délimite la face extérieure de cette nervure, chaque dent ayant au moins une arête coupante radiale (32, 34, 36), quelques-unes de ces arêtes coupantes étant inclinées radialement vers l'extérieur, et d'autres étant inclinées radialement vers l'intérieur, ces arêtes coupantes étant orientées de telle façon qu'elles dirigent les copeaux vers la cannelure adjacente, la longueur effective de chaque arête coupante et la largeur des copeaux étant moins grandes que la profondeur de ces cannelures, et la longueur effective cumulative des arêtes coupantes de deux dents successives étant au moins égale à la largeur des dents.
2. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle les faces de dépouille intérieure (56) et extérieure (58) sont détalonnêes sur toute leur étendue radiale de telle manière que les sommets (60) des dents alternées (18) soit disposés radialement vers l'intérieur des sommets (60) de dents intermédiaires (20).
3. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle les faces de dépouille radialement extérieures (58) des dents alternées (18) sont progressivement de plus en plus détalonnées à partir de leur sommet (60) radialement vers l'extérieur et les faces de dépouille intérieures (56) de dents intermédiaires (20) sont progressivement de plus en plus détalonnées à partir des sommets (60) radialement vers l'intérieur.
4. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle les faces de dépouille intérieure (56) et extérieure (58) sont détalonnées verticalement de 0,075 à 0,5 mm.
5. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle les faces de dépouille intérieure (56) et extérieure (58) sont détalonnées verticalement de 0,175 à 0,25 mm.
6. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle les dents intermédiaires (20) sont également formées d'arêtes coupantes intérieures (34) qui sont semblables aux arêtes coupantes intérieures (34) des dents alternées (18).
7. Fraise annulaire selon la revendication 6, dans laquelle les parties les plus intérieures radialement (56a) des faces de dépouille intérieures (56) des dents alternées (18) sont détalonnées verticalement vers le haut d'une étendue supérieure au détalonnage des faces de dépouille (56) des dents intermédiaires (20) de telle sorte que la partie radialement extérieure de l'arête coupante intérieure (35) de chaque dent alternée (18) et la partie radialement intérieure de l'arête coupante intérieure (35) de chaque dent intermédiaire (20) coupent chacune un copeau moins large que l'arête coupante intérieure.
8. Fraise annulaire selon la revendication 7, dans laquelle l'étendue du détalonnage des parties radialement les plus intérieures (56a) des faces de dépouille intérieures (56) des dents alternées (18) sur le pourtour intérieur de la fraise est de deux à trois fois le détalonnage des faces de dépouille intérieures (56) des dents intermédiaires (20) sur le pourtour intérieur de la fraise.
9. Fraise annulaire selon la revendication 7, dans laquelle la largeur de la partie radialement la plus intérieure (35a) de l'arête coupante intérieure (35) représente entre la moitié et les trois quarts de la largeur de l'arête coupante intérieure.
10. Fraise annulaire selon la revendication 7, dans laquelle la partie radialement la plus intérieure (35a) des arêtes coupantes intérieures (35) est progressivement détalonnée de plus en plus radialement vers l'intérieur.
11. Fraise annulaire selon la revendication 7, dans laquelle les parties radialement les plus intérieures (56a) des faces de dépouille intérieures (56) sont disposées verticalement au-dessus des parties radialement extérieures (56b) de la surface de dépouille intérieure (56) et reliées à celles-ci par un épaulement (61 ) s'étendant circonférentiellement.
12. Fraise annulaire selon la revendication 2, dans laquelle les faces de dépouille intérieures (56) et extérieures (58) sont détalonnées de telle manière que les sommets (60) des dents alternées (18) et intermédiaires (20) sont disposés radialement à peu près à égale distance de l'axe central radial des cannelures (22).
13. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle les faces de dépouille radialement extérieures (58) sont inclinées radialement en formant un angle d'environ 10 avec l'horizontale.
14. Fraise annulaire selon la revendication 6, dans laquelle les faces de dépouille radialement intérieures (56) sont inclinées radialement en formant un angle d'environ 15: avec l'horizontale.
15. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle chaque dent alternée (18) est formée avec deux arêtes coupantes radialement adjacentes sur la nervure (26) de celle-ci, l'arête coupante intermédiaire (36) étant décalée circonférentiellement à l'arrière de l'arête coupante intérieure (34) et à l'avant de l'arête coupante extérieure (38) par rapport au sens de rotation de la fraise, la nervure (26) étant délimitée par une seconde gorge (48) s'étendant vers le haut à partir de l'arête coupante intermédiaire (36) et débouchant radialement vers l'extérieur dans la cannelure adjacente (22).
16. Fraise annulaire selon la revendication 1, dans laquelle les dents intermédiaires (20) sont formées avec uniquement une seule arête coupante qui s'étend radialement depuis le pourtour extérieur jusqu'au pourtour intérieur de la fraise, la partie radialement intérieure des arêtes coupantes uniques étant disposée au-dessus des arêtes coupantes intérieures (34, 36) des dents alternées (18) de telle manière que seule la partie radialement extérieure des arêtes coupantes uniques exerce une action de coupe lorsque la fraise est animée d'un mouvement de rotation et avancée à l'intérieur de la pièce à usiner.
17. Fraise annulaire selon la revendication 16, dans laquelle la partie de l'arête coupante unique qui exerce une action de coupe s'étend radialement vers l'intérieur depuis le sommet (60) jusqu'à la surface extérieure de la nervure (26).
18. Fraise annulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque dent ( 18, 20) a une arête coupante radialement intérieure (35) et une arête coupante radialement extérieure (32), l'arête coupante intérieure étant décalée circonférentiellement vers l'avant, à partir de l'arête coupante extérieure.