FR2539656A1 - Outil de coupe rotatif - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'USINAGE DES METAUX PAR COUPE. L'OUTIL DE COUPE ROTATIF FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION COMPORTE UN CORPS DANS LEQUEL EST MONTE DANS DES PALIERS D'APPUI ET DES PALIERS DE BUTEE UN AXE AUQUEL EST FIXE EN PORTE-A-FAUX UN ELEMENT DE COUPE, ET EST CARACTERISE EN CE QUE LE PALIER LE PLUS PROCHE DE L'ELEMENT DE COUPE EST MONTE DANS LE CORPS PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE DOUILLE COMPRENANT UNE PARTIE CENTRALE 17 DONT LA RIGIDITE EST CONSTANTE SUIVANT SA LONGUEUR ET SON PERIMETRE ET DONT LA SURFACE 18 EST CONJUGUEE A LA SURFACE INTERIEURE 19 DU CORPS ET IDENTIQUE A CELLE-CI, ET DES PARTIES EXTREMES 20, 21 DONT LA RIGIDITE VARIE D'UNE VALEUR MAXIMALE A UNE VALEUR MINIMALE SUIVANT LEUR LONGUEUR DANS LE SENS ALLANT VERS LA FACE EN BOUT 22, 23 CORRESPONDANTE DE LA DOUILLE, ET SUIVANT LESPERIMETRES DE SES PARTIES EXTREMES 20, 21, LESDITES VALEURS MAXIMALE ET MINIMALE DE LA RIGIDITE DESDITES PARTIES EXTREMES 20, 21 DE LA DOUILLE ETANT SITUEES DANS UN MEME PLAN. L'OUTIL EN QUESTION PEUT ETRE UTILISE NOTAMMENT DANS L'INDUSTRIE DES PATES ET PAPIERS, POUR LA FINITION DES ROULEAUX DE CALANDRE POUR IMPRESSION SUR PAPIERS.
Description
La présente invention concerne le domaine de l'usinage des métaux par
coupe et a notamment pour objet
un outil de coupe rotatif.
L'invention peut être appliquée avec le plus de succès dans l'industrie des pâtes et papiers, pour la finition des rouleaux de calandre pour impression sur papiers. En outre, l'invention peut être appliquée dans l'usinage des métaux pour la finition et la semi-finition des métaux et de leurs alliages, ainsi que pour l'usinage
de pièces non métalliques.
A l'heure actuelle, on utilise dans l'industrie
des outils de coupe rotatifs pour la finition ou la semi-
finition de pièces La coupe réalisée par l'outil de coupe rotatif et qui s'effectue par rotation de l'élément de coupe *et de la pièce à usiner autour de leur propre axe permet de diminuer notablement la vitesse de glissement dans la zone de contact de l'élément de coupe, d'augmenter la longueur de sa partie active, de réduire dans une
proportion de 30 à 60 % la température de coupe La combi-
naison de tous ces avantages permet d'élever la résistance de l'élément de coupe, de diminuer la durée d'usinage,
d'élever la qualité de finition de la surface de la pièce.
Les outils de coupe rotatifs utilisés pour la réalisation de la coupe par rotation présentent des caractères communs tels que, par exemple, le fait que l'élément de coupe est fixé en porte-à-faux sur un axe monté dans un ensemble de paliers logé dans le corps de l'outil de coupe Les conceptions connues des outils de coupe rotatifs sont caractérisées par une faible durée de vie de l'ensemble
de paliers et une basse tenue de l'élément de coupe.
On connait un outil de coupe rotatif dans le corps duquel est monté, dans des paliers d'appui et des paliers de butée, un axe auquel est fixé un élément de coupe (livre de E G Konovalov, V A Sidorenko, V A Sous, "Systèmes perfectionnés de coupe de métaux par rotation",
Editions "'Nauka i Tekhnika", Minsk, 1972, page 231, fg 97).
Pendant l'usinage au moyen de cet outil de coupe connu, son axe fléchit sous l'action de l'effort de coupe, ce qui provoque un désaxage de l'outil de coupe par rapport à l'axe géométrique du palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe La ligne de contact de ce palier avec l'axe de l'outil de coupe prend alors la forme d'un ellipse au lieu d'unecirconférence, ce qui influe défavorablement sur la durée de vie de l'axe, et par conséquent, de l'ensemble de l'outil de coupe En outre, le battement radial accru de l'arête de coupe de l'élément de coupe par rapport à l'axe de l'outil de coupe, engendré par l'usure
du palier d'appui, diminue la tenue de l'élément de coupe.
On s'est donc proposé de mettre au point un outil de coupe rotatif pourvu d'un élément constitutif permettant d'élever la durabilité et la tenue de l'outil
de coupe.
Ce problème est résolu du fait que l'outil de coupe rotatif dans le corps duquel est monté, dans des paliers d'appui et des paliers de butée, un axe auquel
est fixé un élément de coupe en porte-à-faux, est caracté-
risé, selon l'invention, en ce que le palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe est monté dans ledit corps par l'intermédiaire d'une douille comprenant une partie centrale dont la rigidité est constante suivant sa longueur et son périmètre et dont la surface est conjuguée à la surface intérieure dudit corps et identique à celle-ci, et des parties extrêmes de rigidité variant d'une valeur maximale à une valeur minimale suivant leur longueur dans le sens allant vers les faces en bout correspondanhsde la douille, et suivant les périmètres de ses tronçons extrêmes,
lesdites valeurs maximale et minimale de la rigidité des-
dites parties extrêmes de la douille étant disposées dans
un même plan.
Grâce à la présence de ladite douille montée dans le corps de l'outil de coupe, la résultante de ia fate de coupe agit dans le plan de symétrie de la douille passant par les parties de rigidité minimale et de rigidité maximale ou dans un plan proche dudit plan de symétrie Les parties extrêmes de la douille qui présentent une rigidité minimale
sont disposées dans le sens du fléchissement du porte-à-
faux de l'axe de l'outil de coupe.
Pendant l'usinage, l'axe de l'outil de coupe
fléchit sous l'action des efforts de coupe.
Le palier d'appui monté dans le corps de l'outil par l'intermédiaire de la douille s'autopositionne sur l'axe de l'outildans les limites de la déformation élastique des parties extrêmes dudit palier, parallèlement à la ligne de fléchissement Ceci améliore les conditions de fonctionnement du palier d'appui et diminue son usure, ce qui augmente tant sa durée de vie que la tenue de
l'élément de coupe.
Il est avantageux, du point de-vue technologique, de réaliser lesdites parties de la douille sous forme de corps de révolution à génératrices différentes de la
génératrice de la partie centrale, dont la surface exté-
rieure est de forme cylindrique.
Dans ce cas, les parties extrêmes de la douille ont une rigidité variable suivant la longueur De ce fait, la surface extérieure de la partie centrale cylindrique possède une rigidité constante tant suivant sa longueur que suivant son périmètre, ce qui assure son positionnement
dans le corps de l'outil de coupe.
Dansles outils de coupe destinés à un usinage
caractérisé par de brèves charges de choc, il est avanta-
geux que les parties extrêmes de la douille soient sphériques. Dans ce cas, la rigidité longitudinale des
parties extrêmes de la douille varie selon une loi para-
bolique et la valeur de la déformation élastique de ces dernières dépend du rayon de la sphère Plus le rayon de la sphère est grand, plus la valeur de la déformation
élastique est grande, et inversement.
Dans la pratique, il est avantageux du point de vue technologique-, en cas d'usinage de finition de matériaux, que les surfaces extérieures des parties
extrêmes de la douille soient coniques.
Dans ce cas, la rigidité longitudinale des parties extrêmes varie selon une loi linéaire Avec l'augmentation de la conicité des parties extrêmes de la douille s'accroit la rigidité de la douille du fait que la dimension de la
partie extrême de la bague diminue.
Pour la semi-finition de matériaux, caractérisée par des charges de choc et des efforts de coupe élevés, il est utile que les surfaces extérieures des parties extrêmes
de la douille soient de forme cylindrique et à gradins.
Dans ce cas, la rigidité longitudinale des
parties extrêmes de la douille est assurée par les dimen-
sions diamétrales et longitudinales des gradins cylindriques.
On obtient ainsi une rigidité constante à n'importe quel gradin de la partie extrême de la douille tandis que toute
sa partie extrême est d'une rigidité variable.
Il est avantageux du point de vue technologique de réaliser sur les parties extrêmes de la douille, des rainures longitudinales disposées suivant un pas circulaire irrégulier. La douille ainsi exécutée assure la rigidité variable voulue En augmentant ou en diminuant le pas circulaire des rainures longitudinales, il est possible soit d'augmenter soit de diminuer la quantité de métal comprise entre les rainures longitudinales et d'augmenter
ou de diminuer ainsi la rigidité.
Il est avantageux que les parties extrêmes de la douille soient excentrées par rapport à l'axe de la partie centrale de la douille et que les excentricités desdites parties extrêmes soient situées de part et d'autre
de l'axe de la partie centrale.
Dans la douille réalisée de cette façon, on obtient une épaisseur différente de ses parties extrêmes, et par conséquent, plus sa valeur est faible, plus la rigidité de la douille est faible Du fait que les excentricités desdites parties extrêmes sont situées de part et d'autre de la partie centrale, les valeurs minimales de-la rigidité de la douille sont situées de part et d'autre de l'axe de ladite partie centrale, et les valeurs maximales de la rigidité des parties extrêmes de la douille sont disposées respectivement dans le sens
opposé au déplacement des excentricités.
Il est raisonnable que les parties extrêmes de la douille soient pourvues de bourrelets orientés l'un vers l'autre par leurs surfaces inclinées vers l'axe de
la douille, et parallèles l'un à l'autre.
Dans la douille réalisée de cette façon la rigidité variable suivant le périmètre de celle-ci est assurée par l'épaisseur différente du bourrelet, mesurée suivant l'axe de la douille Plus la valeur numérique de l'épaisseur du bourrelet est petite, plus la rigidité est faible De plus, le bourrelet permet de limiter la valeur des déplacements élastiques des parties extrêmes
de la douille pendant l'utilisation de l'outil de coupe.
On a établi que la longueur du palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe, mesurée le long de l'axe de l'outil de coupe, peut être déterminée à l'aide de la relation suivante e = 0,15 à 0,5
D
o î est la longueur du palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe, mm,
D est le diamètre de l'élément de coupe, mm.
Dans ce cas, la direction du vecteur de la résultante de la force de coupe passe par le palier d'appui ou au voisinage de celui-ci, ce qui diminue les charges dynamiques agissant sur ce palier d'appui, en augmentant
ainsi sa durée de vie.
Il est avantageux d'appliquer les valeurs les plus faibles du rapport D ci-dessus en cas d'usinage de finition caractérisé par un petit angle d'oscillation de la ligne d'action du vecteur de la résultante de la force
de coupe.
Les valeurs les plus élevées dudit rapport peuvent être avantageusement appliquée, par exemple en utilisant un palier double, en cas d'usinage caractérisé par une grande valeur de l'angle d'oscillation de la ligne
d'action du vecteur de la résultante de la force de coupe.
D'une manière particulièrement avantageuse, le rapport entre le diamètre intérieur du palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe et le diamètre de l'élément de coupe peut être déterminé à l'aide de la relation: d = 0,2 à 0,6 D o d est le diamètre intérieur du palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe, mm;
D est le diamètre de l'élément de coupe, en mm.
Plus le diamètre intérieur du palier d'appui est
petit, plus la rigidité de ce dernier, qui dépend directe-
ment du diamètre de l'élément de coupe,est faible, car les efforts de coupe augmentent fortement avec l'augmentation de ce diamètre Pour assurer une rigidité optimale du palier d'appui pour un diamètre donné de l'élément de
coupe, il est nécessaire de respecter la plage de rapports-
précitée Il est avantageux d'appliquer les valeurs les plus faibles de cette plage pour la finition des matériaux, et les valeurs les plus élevées pour la semi-finition ou
pour l'usinage caractérisé par des charges de choc.
En outre, il est avantageux que la distance entre les paliers d'appui soit inférieure à 2 D, mais qu'elle ne soit pas supérieure à la valeur déterminée à l'aide de la relation
L 4
L > 10 ( 0,1 d) o L est la distance entre les paliers d'appui, mm; d est le diamètre intérieur du palier le plus proche
de l'élément de coupe, mm.
Dans ce cas, la distance entre les paliers d'appui dépend directement du diamètre intérieur du palier d'appui
le plus proche de l'élément de coupe de l'outil de coupe.
Plus le diamètre intérieur de ce palier est grand, plus la distance choisie est petite Plus le diamètre de l'élément de coupe est grand, plus l'effort de coupe,
toutes choses égales par ailleurs, est important.
Toutefois, il n'est pas avantageux de choisir une distance entre les paliers d'appui supérieure à 2 D, car cela n'influe pratiquement pas sur la durabilité de l'outil de coupe rotatif et n'a pour effet que d'augmenter son encombrement et la quantité de métal nécessaire à sa
fabrication En se fondant sur leurs propres essais, les-
inventeurs recommandent de déterminer la valeur de Q à
l'aide des relations exprimées ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la
lumière de la description explicative qui va suivre de
différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels': la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un outil de coupe rotatif selon l'invention (vue en coupe longitudinale); la figure 2 montre u N mode de réalisation d'une douille ayant une partie centrale de rigidité constante et des parties extrêmes de rigidité variable, selon l'invention (vue en coupe longitudinale); la figure 3 illustre un mode de réalisation de la douille, dans lequel les surfaces extérieures des parties extrêmes de ladite douille sont de forme cylindrique, selon l'invention (vue en coupe longitudinale); la figure 4 représente un autre mode de
réalisation de la douille, dans lequel les surfaces exté-
rieures des parties extrêmes de ladite douille sont de forme cylindrique à gradins, selon l'invention (vue en coupe longitudinale);
la figure 5 montre encore un mode de réalisa-
tion de la douille, dans lequel les parties extrêmes de celle-ci comportent des rainures longitudinales disposées suivant un pas circulaire irrégulier, selon l'invention (vue en coupe longitudinale partielle); la figure 6 est une vue en coupe suivant VI-VI de la figure 5; la figure 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de la figure 5; la figure 8 illustre encore un autre mode de réalisation de la douille, dans lequel les parties extrêmes de celle-ci sont exécutées d'une manière excentrique par rapport à l'axe de la partie centrale de la douille, selon l'invention (vue en coupe longitudinale partielle); la figure 9 montre encore un autre mode de réalisation de la douille, dans lequel les parties extrêmes de celle-ci comportent des bourrelets, selon l'invention
(vue en coupe longitudinale partielle.
L'outil de coupe rotatif revendiqué représenté sur la figure 1 comprend un corps 1 dans lequel un axe 2 est monté dans des paliers d'appui 3,-4 et des paliers de butée 5, 6 L'élément de coupez 7 est fixé en porte-à- faux sur l'axe 2 Le palier d'appui 3, qui est le palier le plus proche de l'élément de coupe 7, est monté dans le
corps de l'outil par l'intermédiaire d'une douille 8.
L'axe 2 de l'outil de coupe prend appui sur le palier 5, qui encaisse la charge axiale -et est réalisé, par exemple, sous forme d'un roulement de butée à billes butant contre
un couvercle 9 du corps 1, fixé par des vis (non représen-
tées) au corps 1 L'écrou 10 et le palier de butée 6 limitent le déplacement axial de l'axe 2 L'élément de coupe 7 est fixé sur l'axe 2 par l'écrou 11 Les anneaux d'arrêt 12 et 13 et une bague d'écartement 14 limitent le déplacement axial des paliers d'appui 3 et 4 Une garniture d'étanchéité 15 et un capot 16 protègent contre l'encrassement l'ensemble de paliers comprenant les paliers
d'appui 3 et 4 et les paliers de butée 5 et 6.
Selon l'invention, la douille 8, dont la conception est illustrée sur la figure 2, comprend une partie centrale 17 de rigidité constante suivant toute sa longueur et son périmètre et dont la surface 18 est conjuguée à la surface intérieure 19 (figure 1) du corps 1 de l'outil de coupe et est identique à celle-ci La rigidité des parties extrêmes 20 et 21 de la douille 8 varient d'une valeur maximale à une valeur minimale suivant leur longueur, allant en diminuant à musure qu'on se rapproche des faces 22 et 23 de la douille 8, et suivant les périmètres de ses
parties extrêmes 20 et 21 Les valeurs maximales et mini-
males de la rigidité des parties extrêmes 20 et 21 de la douille 8 se trouvent dans un même plan La rigidité de la partie centrale 17, constante suivant toute sa longueur et son périmètre, est obtenue grâce à la forme cylindrique de cette partie La rigidité variable des parties extrêmes et 21 de la douille 8 est obtenue grâce au fait qu'elles sont réalisées sous forme de corps de révolution dont les génératrices 24 et 25 ne coïncident pas avec la génératrice
de la surface 18 de la partie centrale 17.
En donnant aux parties 20, 21 de la douille 8 une forme conique, on assure une rigidité variable de la douille 8 suivant toute sa longueur et en direction de ses faces 22, 23 Quant à la rigidité variable de la douille 8 suivant ses périmètres, elle est assurée par le fait qu'elle présente une aire de section différente dans n'importe quel plan de section perpendiculaire à l'axe géométrique de l'axe de la bague 8 Il est recommandé d'utiliser une telle douille dans un outil de coupe destiné à l'usinage de finition de matériaux, lorsque le palier d'appui 3, palier le plus proche-de l'élément de coupe 7, est exécuté sous
forme d'un roulement à billes.
La douille 26 illustrée sur la figure 3 comporte une partie centrale 27 et des parties extrêmes 28 et 29 de forme sphérique -qui assurent une grande durabilité de l'outil de coupe lors d'opérations d'usinage caractérisées par des charges radiales de courte durée Il est avantageux d'utiliser la douille 26 dans un outil de coupe dont le palier radial le plus proche de l'élément de coupe est
exécuté sous forme d'un roulement à billes.
La douille 30 représentée sur la figure 4 comporte une partie centrale 31 et des parties extrêmes 32 et 33 de forme cylindrique à gradins Il est avantageux d'utiliser une telle douille dans un outil de coupe destiné à l'usinage de semi-finition et à supporter des efforts de coupe élevés Dans ce cas, le palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe est exécuté sous forme d'un roulement à une seule rangée de billes ou-à
deux rangées de billes.
La douille 34 montrée sur la figure 5 comporte une partie centrale 35 et des parties extrêmes 36 et 37,
qui sont exécutées avec des rainures longitudinales 38.
Les surfaces extérieures 39 et 40 des parties extrêmes 36 et 37 sont coniques, ce qui assure une rigidité variable de la douille 34 suivant toute sa longueur Les surfaces extérieures 39 et 40 sont disposées suivant un pas circulaire irrégulier t 1, t 2, t 3, t 4, t 5 (figures 6 et 7), ce qui assure une rigidité radiale variable suivant le périmètre La plus grande rigidité variable de la douille 34 dans sa partie extrême 36 déterminée par le pas circulaire maximal t 5 (figure 6) se trouve dans la partie extrême 37 déterminée par le pas circulaire minimal t 1 (figure 7),
et par conséquent, par la plus faible rigidité.
Il est avantageux d'utiliser cette douille 34 dans un outil de coupe destiné à l'usinage de finition et dans lequel le palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe est exécuté sous forme d'un roulement d'appui à
aiguilles et à rouleaux.
La douille 41 représentée sur la figure 8 comprend une partie centrale 42 et des parties extrêmes 43 et 44 dont les surfaces extérieures sont excentriques par rapport à l'axe géométrique de la partie centrale 42 de la douille 41 Les valeurs des excentricités respectives "l+e" et "-ee" des parties extrêmes 43 et 44 de la douille 41 sont identiques et disposées symétriquement de part et
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d'autre, respectivement, de l'axe géométrique de la partie centrale 42 Il est recommandé d'utiliser la douille 41 dans un outil de coupe destiné à l'usinage de semi-finition de matériaux Dans ce cas, le palier d'appui de l'outil de coupe le plus proche de l'élément de coupe est exécuté
sous forme d'un roulement d'appui à rouleaux et aiguilles.
La douille 47 représentée sur la figure 9 comporte une partie centrale 48 et des parties extrêmes 49 et 50 pourvues de bourrelets ou rebords 51 et 52 dont les surfaces 53 et 54 orientées l'une vers l'autre sont inclinées sous un angle identique " par rapport à l'axe de la douille 47 Outre lesdites surfaces, les bourrelets 51,-52 possèdent des surfaces 55 et 56, respectivement, qui sont parallèles entre elles Le diamètre des bourrelets 51 et 52 est inférieur au diamètre extérieur de la partie centrale 48,ce qui est nécessaire pour assurer un jeu garanti 6 entre la surface 57 de la partie centrale 48 et les surfaces 58, 59 des bourrelets 51, 52 Grâce à ce mode de réalisation, il est possible de limiter la valeur de la déformation élastique des parties extrêmes 49 et 50
au cours de l'usinage par coupe.
Il est recommandé d'utiliser cette douille 47 dans un outil de coupe destiné à l'usinage de semi-finition caractérisé par de fortes charges de choc et des efforts de coupe élevés, le palier d'appui monté dans la douille étant exécuté sous forme d'un roulement d'appui à aiguilles
et à rouleaux.
Lors de la mise au point d'un outil de coupe rotatif, il faut prendre en considération les dimensions des pièces principales faisant partie de l'outil de coupe
(comme montré sur la figure 1) et leur interaction.
Il est avantageux que le rapport entre la longueur -e du palier d'appui 3, palier le plus proche de l'élément de coupe 7 de l'outil de coupe, et le diamètre extérieur D de l'élément de coupe 7 se trouve dans les limites de 0,15 à 0,5:
D = O 0,15 à 0,5
En effet, quand le rapport t /D est inférieur à la limite inférieure mentionnée, la durabilité de l'outil de coupe est diminuée par suite de la faible rigidité dudit palier. Dans la pratique, il est avantageux que le rapport entre le diamètre intérieur d du palier d'appui 3, palier le plus proche de l'élément de coupe 7, et le diamètre D de l'élément de coupe 7,soit compris dans la plage de 0,2 à 0,6 d
= 0,2 à 0,6
D En effet, quand le rapport entre lesdites grandeurs est inférieur à la limite inférieure recommandée, la rigidité du palier d'appui 3 et sa durée de vie ne correspondent pas aux performances calculées Si l'on augmente le rapport d/D, on accroît l'encombrement et la quantité de métal nécessaire à la fabrication de l'outil de coupe sans obtenir une augmentation de la durabilité
de l'outil de coupe.
Il est raisonnable que la distance L entre les paliers d'appui 3 et 4 soit inférieure à 2 D, mais supérieure à la valeur déterminée à l'aide de la relation L dû 10 a (old)4 o d est le diamètre intérieur du palier d'appui 3, palier le plus proche de l'élément de coupe de
l'outil de coupe.
Quand la distance L entre les paliers d'appui 3 et 4 est inférieure à lalimite inférieure recommandée, le palier d'appui 3 le plus proche de l'élément de coupe 7 de l'outil de coupe subit une usure intense Si l'on augmente la distance L entre les paliers d'appui 3 et 4 au-dessus de la limite supérieure recommandée on n'obtient aucune amélioration du fonctionnement de l'outil et aucune augmentation de sa durabilité, alors que la longueur de
l'outil de coupe rotatif et son prix de revient augmentent.
L'outil de coupe rotatif réalisé selon la
présente invention fonctionne de la manière suivante.
Du fait de la rotation de la pièce à usiner et de l'avance longitudinale de l'outil de coupe, l'élément de coupe-7 tourne conjointement avec l'axe 2 dans l'ensemble de paliers autour de son axe géométrique Au cours de l'usinage, l'axe 2 fléchit sous l'action des efforts de coupe La rigidité variable de la douille 8 suivant sa longueur et son périmètre, la présence de ses parties extrêmes 20, 21 dont la rigidité minimale est disposée dans la direction du fléchissement de l'axe, ainsi que le jeu garanti 6 des parties extrêmes 20, 21 de la douille 8 par rapport à la surface d'assemblage 18 du corps 1 de l'outil de coupe, permettent à la douille 8 de positionner automatiquement,dans les limites de la déformation élastique de ses parties extrêmes 20, 21, la bague extérieure du palier d'appui 3 le plus proche de l'élément de coupe 7, parallèlement à la ligne du fléchissement suivant l'axe de l'outil de coupe Les corps de roulement du palier d'appui 3 contactent l'axe 2 de l'outil de coupe et le chemin de roulement intérieur de la bague extérieure du palier d'appui 3 suivant toute la longueur des aiguilles de roulement, ce qui crée des conditions favorables au fonctionnement de l'ensemble de paliers, diminue les charges dynamiques sur le palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe, augmente par cela même la durée de vie dudit palier d'appui et, par conséquent, de tout l'outil de coupe,
et élève la tenue de l'élément de coupe.
Grace à la présence de la douille entre la surface intérieure du corps de l'outil de coupe et le palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe, l'outil de coupe rotatif conforme à la présente invention a une plus grande durabilité du fait que son palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe et soumis aux plus fortes charges fonctionne dans des conditions plus favorables que les outils de coupe réalisés selon les conceptions classiques, ce qui améliore la tenue de l'élément de coupe entre les affûtages La douille utilisée corxixent à l'invention, est facile à fabriquer et tient compte des particularités de l'usinage des matériaux par outil en rotation Le rapport revendiqué des dimensions des pièces principales faisant partie de l'outil de coupe rotatif permet d'assurer, au stade de la mise au point, une durée de vie optimale de l'outil de coupe et une
bonne tenue de l'élément de coupe.
Claims (9)
1. Outil de coupe rotatif dans le corps ( 1) duquel est monté dans des paliers d'appui ( 3 et 4) et des paliers de butée ( 5 et 6) un axe ( 2) auquel est fixé en porte-à-faux un élément de coupe ( 7), caractérisé en ce que le palier ( 3) le plus proche de l'élément de coupe ( 7) est monté dans le corps ( 1) par l'intermédiaire d'une douille ( 8) comprenant une partie centrale ( 17) dont la rigidité est constante suivant sa longueur et son périmètre
et dont la surface ( 18) est conjuguée à la surface inté-
rieure ( 19) du corps ( 1) et identique à celle-ci, et des parties extrêmes ( 20, 21) dont la rigidité varie d'une valeur maximale à une valeur minimale suivant leur longueur
dans le sens allant vers la face en bout ( 22, 23) corres-
pondante de la douille ( 8), et suivant les périmètres de ses parties extrêmes ( 20, 21), lesdites valeurs maximale et minimale de la rigidité desdites parties extrêmes ( 20,
21) de la douille ( 8) étant situées dans un même plan.
2. Outil de coupe rotatif selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que les parties extrêmes ( 20, 21) de la douille ( 8) sont exécutées sous forme de corps de révolution dont les génératrices respectives ( 24, 25) diffèrent de la génératrice ( 18) de la partie centrale ( 17) de la douille ( 8) dont la surface extérieure ( 18) est de
forme cylindrique.
3. Outil de coupe rotatif
revendications 1 et 2, caractérisé en
extérieures des parties extrêmes ( 20,
sont de forme conique.
4 Outil de coupe rotatif
revendications 1 et 2, caractérisé en
extérieures des parties extrêmes ( 28,
sont de forme sphérique.
5. Outil de coupe rotatif
revendications 1 et 2, caractérisé en
selon l'une des ce que les surfaces 21) de la douille ( 8) selon l'une des ce que les surfaces 29) de la douille ( 27) selon l'une des ce que les surfaces extérieures des parties extrêmes ( 32, 33) de la douille ( 30)
sont de forme cylindrique à gradins.
6. Outil de coupe rotatif selon l'une des
revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parties
extrêmes ( 36, 37) de la douille ( 34) comportent des rainures ( 38) disposées suivant un pas circulaire irrégulier
(t, t 2 4, t, t, t 5).
7. Outil de coupe rotatif selon l'une des
revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parties
extrêmes ( 43, 44) de la bague ( 41) sont disposées ex-
centriquement par rapport à l'axe de la partie centrale ( 42) de la douille ( 41), les excentricités (+e, -e) desdites parties extrêmes-( 43, 44) étant disposées de part et d'autre, respectivement, de l'axe géométrique de la partie centrale
( 42).
8. Outil de coupe rotatif selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que les
parties extrêmes ( 49, 50) de la douille ( 47) comportent des bourrelets ( 51, 52) respectifs dont les surfaces ( 53,54) orientées l'une vers l'autre et vers la partie médiane de la douille ( 47) sont inolinées sous un angle identique (ce) par rapport à l'axe de la douille ( 47), et dont les surfaces ( 55, 56) orientées vers l'extérieur sont parallèles entre elles.
9 Outil de coupe rotatif selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé-en ce que le palier
d'appui ( 3) le plus proche de l'élément de coupe ( 7) a une longueur (ô), mesurée le long de l'axe de l'outil de coupe, déterminée à l'aide de la relation:
X
D= 0,15 à 0,5
o t est la longueur du palier d'appui ( 3) le plus proche de l'élément de coupe ( 7), mm;
D est le diamètre de l'élément de coupe ( 7), mm.
Outil de coupe rotatif selon la revendication 9 caractérisé en ce que le rapport du diamètre intérieur (d) du palier d'appui ( 3) le plus proche de l'élément de coupe ( 7), au diamètre (D) de l'élément de coupe ( 7) est compris dans la plage de 0,2 à 0,6: l
D = 0,2 à 0,6
o d est le diamètre intérieur du palier d'appui le plus proche de l'élément de coupe ( 7), en millimètres; D est le diamètre de l'élément de coupe ( 7), en millimètres. 11 Outil de coupe rotatif selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que la
distance (L) entre les paliers d'appui ( 3 et 4) est
inférieure à 2 D, mais supérieure à la valeur déterminée -
à l'aide de la relation L 10 ( 0,1 d)4 o L est la distance entre les paliers d'appui ( 3 et 4), en millimètres; d est le diàmètre intérieur du palier d'appui ( 3) le
plus proche de l'élément de coupe ( 7), en millimètres.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/457,634 US4456407A (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | Rotary cutting tool |
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| FR2539656B1 FR2539656B1 (fr) | 1985-07-26 |
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1983
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- 1983-01-13 US US06/457,634 patent/US4456407A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1983-01-25 FR FR838301091A patent/FR2539656B1/fr not_active Expired
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| US4456407A (en) | 1984-06-26 |
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