FR2483819A1 - Cutting tool for tubes and bars - is shaped as equilateral triangle with curved sides and rounded angles, tangential to bar - Google Patents

Cutting tool for tubes and bars - is shaped as equilateral triangle with curved sides and rounded angles, tangential to bar Download PDF

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Abstract

The cutting or planing tool for rod shaped material is shaped as an equilateral triangle with curved sides (3). The angles (4) of the triangle are also rounded with a small radius. The point of contact (P) of a rounded side with the surface of the workpiece is on the circle which can be inscribed within the triangle. A set of cutters can be mounted in a single tool holder so as to make successively deeper cuts. Where three cutters are used. The first cuts are made by two cutters adjusted so that a larger part of the curved side of each is in contact, while the third cutter is tilted more.

Description

PLAQUETTE DE COUPE CUrvVILI(BE ET SA AETHODE D'UTILISATION
L'invention est relative aux plaquettes de coupe.CUrvVILI CUTTING INSERT (BE AND ITS METHOD OF USE
The invention relates to cutting inserts.

Pour l'usinage ou l'êcroûtage sans centre de barres ou tubes, on utilise généralement des plaquettes amovibles en métal dur, revêtu ou non, présentant la forme d'un hexagone équilatéral, non équiangle, comportant associées deux à deux une arête de coupe et une arête de finition (dite de planage) faisant entre elles un angle obtu assez ouvert et raccordées par un rayon de courbure R, en général égal au rayonldu cercle inscrit dans la plaquette.For machining or peeling without a center of bars or tubes, removable hard metal inserts, generally coated or not, are generally used, having the shape of an equilateral hexagon, not equiangle, having associated in pairs a cutting edge and a finishing edge (called planing) forming between them a fairly open obtuse angle and connected by a radius of curvature R, generally equal to the radius of the circle inscribed in the plate.

Ce type de plaquettes présente plusieurs inconvénients dont les principaux sont les suivants - étant donnée la position angulaire de l'arête de coupe par rapport à
la direction d'avance, l'usure de celle-ci est localisée dans une zone
très étroite en raison des variations locales du diamètre des barres
ou tubes bruts - il est difficile de positionner cette plaquette de façon rigoureuse de
manière à ce que l'arête de finition soit strictement parallèle à la
direction d'avance ; dans le cas où cette condition n'est pas respectée,
il en résulte une rugosité macroscopique importante du produit usiné,
fnnction à la fois de la valeur de l'avance et du rayon de courbure des
sommets de la plaquette - la plaquette étant fixée sur le porte-outil dans un logement prisati-
que à base polygonale, comportant au moins quatre côtés, il est diffi-
cile d'assurer une portée latérale géométrique parfaite de la pla
quette. Celle-ci s' appuie en fait uniquement sur quatre génératrices
dans son logement au lieu des quatre surfaces latérales, ce qui contri
bue à une assise insuffisante et à la production des vibrations (et de
"fruits) parasites.This type of insert has several disadvantages, the main ones of which are as follows - given the angular position of the cutting edge relative to
the direction of advance, its wear is localized in an area
very narrow due to local variations in bar diameter
or raw tubes - it is difficult to rigorously position this insert
so that the finishing edge is strictly parallel to the
advance direction; if this condition is not met,
this results in a large macroscopic roughness of the machined product,
fnnction of both the feed value and the radius of curvature of the
peaks of the insert - the insert being fixed on the tool holder in a prized housing
that with a polygonal base, comprising at least four sides, it is different
eyelash to ensure a perfect geometric lateral reach of the plate
quette. This actually only relies on four generators
in its housing instead of the four side surfaces, which contri
due to insufficient seating and the production of vibrations (and
"fruit) parasites.

La plaquette suivant l'invention permet d'éviter tous ces inconvénients ; elle est caractérisée en ce qu'elle présente la forme d'un prisme, en général droit, dont la base a la forme d'un triangle curviligne. The plate according to the invention makes it possible to avoid all these drawbacks; it is characterized in that it has the shape of a prism, generally straight, the base of which has the shape of a curvilinear triangle.

Chacun des côtés du triangle est un arc de circonférence de rayon (R) dont la valeur est supérieure à celle de rayon du cercle inscrit dans la plaquette (Ri) ; dans une réalisation préférentielle, les trois rayons correspondant à chacun des côtés sont égaux. Les sommets peuvent être arrondis avec un rayon de courbure (r) relativement faible par rapport aux rayons R ou
Cette plaquette présente, en outre, par rapport aux plaquettes d'écrou tuage connues, les avantages suivants - la section du copeau ayant la forme d'un arc de cercle de rayon R, son
moment d'inertie transversal est augmenté, ce qui facilite sa fragmen
tation - pour une profondeur de passe donnée, le copeau est plus fin, donc plus
souple, ce qui réduit les pressions de contact sur la plaquette ; il
en résulte en particulier une diminution de l'usure dite "en cratère"
ainsi que de l'énergie calorifique transmise à la plaquette par le
frottement du copeau - enfin, en raison de la présence d'un grand rayon de courbure R, la
rugosité macroscopique du produit usiné est améliorée sans les diffi
cultés de réglage de positionnement par rapport au produit usiné
cette rugosité est d'autant plus faible que le rayon R est plus grand.Each of the sides of the triangle is an arc of circumference of radius (R) whose value is greater than that of radius of the circle inscribed in the plate (Ri); in a preferred embodiment, the three radii corresponding to each of the sides are equal. The vertices can be rounded with a relatively small radius of curvature (r) compared to the radii R or
This plate has, moreover, compared to known tuage nut plates, the following advantages - the section of the chip having the shape of an arc of circle of radius R, its
transverse moment of inertia is increased, which facilitates its fragmen
tation - for a given depth of cut, the chip is thinner, therefore more
flexible, which reduces the contact pressures on the wafer; he
this results in particular in a reduction in the so-called "crater" wear
as well as the heat energy transmitted to the wafer by the
chip friction - finally, due to the presence of a large radius of curvature R, the
macroscopic roughness of the machined product is improved without the diffi
cultivation of positioning adjustment in relation to the machined product
this roughness is all the lower the greater the radius R.

Bien sûr, pour obtenir ce dernier avantage, il est essentiel que le point de contact de l'arête active de coupe de la plaquette avec le diamètre final du produit usiné soit situé sur l'arc de rayon R et hors soit du sommet, soit de l'arrondi correspondant de rayon r.Of course, to obtain this last advantage, it is essential that the point of contact of the active cutting edge of the insert with the final diameter of the machined product is located on the arc of radius R and outside either the top or of the corresponding rounding of radius r.

Dans certains cas, l'écroûtage est effectué avec utilisation simultanée de plusieurs plaquettes conformes à l'invention ; la (ou les) première(s) plaquette(s) ser(vren)t à l'usinage d'ébauche et la dernière sert à l'usinage de finition (dans les mêmes conditions que celles décrites dans le paragraphe ci-dessus).In some cases, peeling is carried out with the simultaneous use of several plates in accordance with the invention; the (or) first (s) insert (s) will (vren) t for rough machining and the last is used for finishing machining (under the same conditions as those described in the paragraph above) .

Pour la (ou les) plaquette(s) d'ébauchage, le point de contact entre l'arête active de la plaquette de coupe et le diamètre usiné par celleci peut être situé sur le sommet ou sur l'arrondi de sommet (r) de celleci.For the roughing insert (s), the contact point between the active edge of the cutting insert and the diameter machined by it can be located on the top or on the top flare (r) from this.

L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins suivants - Figure 1, plaquette d'écroûtage suivant l'art antérieur, - Figure 2, exemple d'utilisation d'une plaquette de l'art antérieur en
travail de finition, - Figure 3, plaquette d'écroûtage suivant l'invention, - Figure 4, forme particulière d'une plaquette suivant l'invention, - Figure 5, exemples d'utilisation de plaquettes suivant l'invention en
travail de finition, - Figure 6, exemple d'utilisation des plaquettes suivant l'invention en
travail d'ébauche et de finition.The invention will be better understood using the following drawings - Figure 1, peeling plate according to the prior art, - Figure 2, example of use of a plate of the prior art in
finishing work, - Figure 3, peeling plate according to the invention, - Figure 4, particular shape of a plate according to the invention, - Figure 5, examples of use of plates according to the invention in
finishing work, - Figure 6, example of use of the pads according to the invention in
roughing and finishing work.

La plaquette à écroûter suivant l'art antérieur présente deux arêtes de coupe contigus (1) et (2) rectilignes, séparées par un arc de cercle de rayon R, en général égal au rayon du cercle inscrit Ri.The peeling insert according to the prior art has two contiguous cutting edges (1) and (2) rectilinear, separated by an arc of a circle of radius R, generally equal to the radius of the inscribed circle Ri.

La plaquette utilisée pour écroûter une barre (10) de diamètre ~ qui se déplace dans la direction d'avance (A), tourne autour d'un axe (11) coa mun à la tête d'écroûtage portant la plaquette, et à la barre usinée en translation. L'arête (2), qui est l'arête de finition est parallèle à (A) et l'arête de coupe (1) fait un angle (a) avec (A)
On voit que, dans ces conditions, la longueur (Al) d'arête (1) intéressée par des variations de diamètre de barre A~ est égal à

Figure img00030001

qui est donc d'autant filus grande que a est faible.The wafer used to peel a bar (10) of diameter ~ which moves in the direction of advance (A), rotates around an axis (11) coa provided with the peeling head carrying the wafer, and at the bar machined in translation. The edge (2), which is the finishing edge is parallel to (A) and the cutting edge (1) makes an angle (a) with (A)
We see that, under these conditions, the length (Al) of edge (1) interested in variations in bar diameter A ~ is equal to
Figure img00030001

which is therefore all the more large as a is small.

La plaquette suivant l'invention autorise des angles a plus faibles, donc la longueur d'arête affectée par les variations de ~ de barre est plus importante. Ceci augmente la longueur de l'arête qui usine la zone corticale des barres, partie irrégulière, calaminée et/ou écrouie, donc très agressive pour l'outil. En répartissant les agressions sur une région plus grande, on augmente la durée de vie de l'outil, par limitation de l'effet d'entaille d'une usure localisée.The wafer according to the invention allows lower angles, therefore the edge length affected by the variations of the bar is greater. This increases the length of the edge which machines the cortical area of the bars, an irregular, scaly and / or strained part, therefore very aggressive for the tool. By distributing the stresses over a larger region, the life of the tool is increased, by limiting the notch effect of localized wear.

La plaquette suivant l'invention (fig. 3) a la forme d'un prisme dont la base est un triangle curviligne dont les arêtes (3) de rayons RI, R2, R3 et de centres respectifs Cl, C2, C3 se coupent deux à deux aux sommets
S1, S2, S3.The plate according to the invention (fig. 3) has the shape of a prism whose base is a curvilinear triangle whose edges (3) of radii RI, R2, R3 and of respective centers Cl, C2, C3 intersect two two at the top
S1, S2, S3.

Dans la forme particulière représentée à la figure 4, le triangle de base est équilatéral, les trois rayons R sont égaux et les sommets arrondis de rayons r < < Rde sorte que les arêtes curvilignes (3) sont raccordées par les petits arrondis (4)#.In the particular form shown in Figure 4, the base triangle is equilateral, the three radii R are equal and the rounded vertices of radii r <<R so that the curvilinear edges (3) are connected by the small rounded ones (4) #.

Pour obtenir la rugosité minimale sur la pièce usinée, il convient, outre le choix d'une avance/tour faible et d'une plaquette à grand rayon de courbure R, de s'assurer, comme représentée à la figure 5, que le point
P de contact entre la pièce (10) au diamètre usiné (#f) et l'arête active de la plaquette se trouve sur le cercle (3) de rayon R. Cette disposition n'est généralement utilisée que dans les travaux de finition.To obtain the minimum roughness on the workpiece, in addition to the choice of a small feed / turn and a insert with a large radius of curvature R, it is necessary to ensure, as shown in Figure 5, that the point
P of contact between the part (10) with the machined diameter (#f) and the active edge of the insert is on the circle (3) of radius R. This arrangement is generally only used in finishing work.

Lors du travail de l'ébauche, tel que représenté à la figure 6, ce point p peut être situé sur l'arrondi du sommet (4) ou éventuellement sur la pointe (S) de l'arête de coupe, comme cela est le cas pour les plaquettes (A) et (B), alors que la plaquette (C) est utilisée dans les conditions de finition décrites ci-dessus. When working the blank, as shown in FIG. 6, this point p can be located on the rounding of the crown (4) or possibly on the point (S) of the cutting edge, as is the case for the plates (A) and (B), while the plate (C) is used under the finishing conditions described above.

Claims (4)

REVENDICATIONS 10/ - Plaquette de coupe pour écroûtage sans centre de barres ou tubes de forme prismatique, caractérisée en ce que la base du prisme est un triangle curviligne.10 / - Cutting insert for peeling without center of bars or tubes of prismatic shape, characterized in that the base of the prism is a curvilinear triangle. 20/ - Plaquette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le triangle est équilatéral.20 / - Plate according to claim 1, characterized in that the triangle is equilateral. 3 / - plaquette suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les sommets du triangle sont arrondis. 3 / - plate according to one of claims 1 or 2, characterized in that the vertices of the triangle are rounded. 40/ - Méthode d'utilisation d'une plaquette suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le point de contact (P) entre l'arête active de la plaquette et le diamètre usiné est situé sur l'arc de cercle (3) de rayon R et hors du sommet ou de l'arrondi correspondant (4). 40 / - Method of using a wafer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact point (P) between the active edge of the wafer and the machined diameter is located on the arc of circle (3) of radius R and outside the corresponding vertex or rounding (4). 5 / - Méthode d'utilisation simultanée de plusieurs plaquettes suivant la revendication 4. 5 / - Method of simultaneous use of several plates according to claim 4. 60/ - tMethode d'utilisation simultanée de plusieurs plaquettes suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, pour les premières plaquettes, le point de contact entre l'arête de coupe active de la plaquette et le diamètre usiné par celle-ci est situé sur le sommet(S) ou sur l'arrondi de sommet (4) de la plaquette alors que la dernière plaquette est utilisée suivant la revendication 4. 60 / - tMethod of simultaneous use of several inserts according to one of Claims 1 to 3, characterized in that, for the first inserts, the point of contact between the active cutting edge of the insert and the diameter machined by this is located on the top (S) or on the top flare (4) of the plate while the last plate is used according to claim 4.
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