LU83950A1 - CUTTING INSERTION - Google Patents
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Description
• 2• 2
Lors des opérations d'usinage des métaux, il est souhaitable d'enlever la matière aussi rapidement que possible afin de réduire au minimum les frais de fabrication et de main-d1oeuvre. De ce fait, on 5 doit concevoir une pièce rapportée de coupe pouvant s résister aux fortes·sollicitations et à la chaleur dégagée aux grandes vitesses, avances et profondeurs de coupe requises pour enlever rapidement la matière· 10 II est également souhaitable que ces pièces rapportées aient une géométrie minimisant la puissance requise au cours de ces opérations d'usinage des métaux en réglant la géométrie des copeaux ainsi formés. En outre, étant donné que toutes les applications n'exi-15 gent pas la même vitesse, la même profondeur de coupe ou la même vitesse d'avance, la géométrie de la pièce rapportée doit permettre un contrôle de la géométrie des copeaux dans une gamme aussi large que possible de ces paramètres, 20 Des exemples de pièces rapportées qui ont été conçues antérieurement en vue de résoudre ces problèmes sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4·Ο87«193 et dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 181.965 déposée le 28 25 août I98O· Dans le brevet précité, on décrit une 4 pièce rapportée pouvant être animée d'un mouvement prédéterminé et comportant un plat de tranchant plan en dessous duquel est situé un plat intermédiaire plan. Une paroi secondaire descend du plat intermé-30 diaire jusqu'à une base plane qui est parallèle au plan renfermant les tranchants. Suivant ce brevet, le bord formé par la jonction du plat intermédiaire et du plat secondaire a pour effet de briser les copeaux lorsque ceux-ci glissent sur ce bord.During metalworking operations, it is desirable to remove the material as quickly as possible in order to minimize manufacturing and labor costs. Therefore, one must design a cutting insert capable of withstanding the high stresses and the heat given off at high speeds, cutting advances and depths required to remove the material quickly. 10 It is also desirable that these inserts have a geometry minimizing the power required during these metal machining operations by adjusting the geometry of the chips thus formed. In addition, since not all applications require the same speed, the same depth of cut or the same feed speed, the geometry of the insert must allow control of the geometry of the chips in a As wide a range as possible of these parameters, Examples of attachments which have been previously designed to solve these problems are described in US Patent No. 4 · Ο87 "193 and in the application for patent of the United States of America n ° 181,965 deposited on August 25, I98O · In the aforementioned patent, a 4 insert is described which can be animated with a predetermined movement and comprising a flat cutting edge below which is located a flat intermediate plate. A secondary wall descends from the intermediate plate to a flat base which is parallel to the plane containing the cutting edges. According to this patent, the edge formed by the junction of the intermediate plate and the secondary plate has the effect of breaking the shavings when they slide on this edge.
35 Dans la demande de brevet précitée, on dé crit une pièce rapportée pouvant être animée d'un /1 3 Γ ! mouvement prédéterminé et comportant un plat de tranchant plan duquel descend une paroi se terminant en' une base inclinée vers le bas en s*étendant vers le centre de la pièce rapportée, 5 Suivant la présente invention, on prévoit , une pièce rapportée de coupe pour usage intensif, cette pièce rapportée ayant des géométries conçues " pour contrôler les copeaux et réduire la consommation d’énergie dans une large gamme de paramètres de coupe, 10 La pièce rapportée suivant la présente in vention comprend un plat de tranchant et un plat intermédiaire situé derrière et en dessous du tranchant. En outre, derrière et en dessous du plat intermédiaire, est prévue une base inclinée vers le bas en s'étendant 115 vers le centre de la pièce rapportée.35 In the aforementioned patent application, an attached part can be described which can be animated with a / 1 3 Γ! predetermined movement and comprising a flat cutting edge from which descends a wall ending in 'a base inclined downwardly extending towards the center of the insert, 5 According to the present invention, there is provided a cutting insert for intensive use, this insert having geometries designed "to control chips and reduce energy consumption in a wide range of cutting parameters, 10 The insert according to the present invention comprises a cutting plate and an intermediate plate located behind and below the cutting edge In addition, behind and below the intermediate plate is provided a base inclined downwards extending 115 towards the center of the insert.
De préférence, la pièce rapportée peut être animée d'un mouvement prédéterminé et elle est réalisée en une matière dure résistant à l'usure telle qu'un carbure cémenté. Mieux encore, cette pièce rapportée 20 comporte un revêtement d'une matière à base d'un carbure, d'un nitrure et/ou d'un oxyde réfractaire.Preferably, the insert can be animated with a predetermined movement and it is made of a hard wear-resistant material such as cemented carbide. More preferably, this insert 20 comprises a coating of a material based on a carbide, a nitride and / or a refractory oxide.
Il est également préférable que la base inclinée soit symétrique dans un plan renfermant la bissectrice de l'angle des coins de la pièce rapportée, 25 De la sorte, aux hautes vitesses d'avance au-delà desquelles le bord intérieur du plat intermédiaire peut être inefficace pour briser les copeaux, la base inclinée peut servir à former un copeau conique, réduisant ainsi la consommation d'énergie, 30 En conséquence, un objet de la présente in vention est de fournir une pièce rapportée de coupe pour usage intensif conçue pour contrôler des copeaux et réduire la consommation d1énergie dans une large gamme de paramètres de coupe, 35 Cet objet de la présente invention, ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement à la lecture k ’ 4 de la description détaillée ci-après de l’invention donnée en se référant aux dessins annexés dans les—* quels : la figure 1 est une vue en perspective d’une 5 forme de réalisation d’une pièce rapportée de coupe suivant la présente invention ; la figure 2 est une vue prise le long des flèches II-II de la figure 1 et illustrant une coupe transversale le long de la bissectrice d’angle de nez j 10 la figure 3 est une vue prise le long des flèches IIÏ-III de la figure 1 et illustrant une coupe transversale de la pièce rapportée à mi—distance entre les coins.It is also preferable that the inclined base is symmetrical in a plane enclosing the bisector of the angle of the corners of the insert, 25 thus, at high feed speeds beyond which the inner edge of the intermediate plate can be ineffective in breaking chips, the inclined base can be used to form a conical chip, thereby reducing energy consumption, It is therefore an object of the present invention to provide a cutting insert for heavy duty designed to control chips and reduce energy consumption over a wide range of cutting parameters. This and other objects of the present invention will become more apparent from reading k '4 of the detailed description of the invention given below with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a perspective view of an embodiment of a sectional insert according to the present invention; Figure 2 is a view taken along arrows II-II of Figure 1 and illustrating a cross section along the nose angle bisector in Figure 3 is a view taken along arrows III-III of Figure 1 and illustrating a cross section of the insert midway between the corners.
En se référant plus en détail aux dessins 15 annexés,· la figure 1 représente une pièce rapportée 1 pouvant être animée d’un mouvement prédéterminé suivant la présente invention. Cette pièce rapportée comprend un corps polygonal ayant une paroi périphérique 3 formant un tranchant 7 avec la surface supérieure 20 5 à la jonction de cette paroi périphérique et de cette surface supérieure.Referring in more detail to the accompanying drawings 15, · Figure 1 shows an insert 1 which can be animated with a predetermined movement according to the present invention. This insert comprises a polygonal body having a peripheral wall 3 forming a cutting edge 7 with the upper surface 20 at the junction of this peripheral wall and this upper surface.
Le tranchant 7 rejoint un plat 9 s’étendant vers l’intérieur à partir du tranchant. Sur le bord intérieur du plat 9 du tranchant, est formée une paroi 25 11 descendant vers l’intérieur et vers le bas en direc tion d’un plat secondaire 13. Ce plat secondaire 13 s’étend également vers1’intérieur et rejoint une paroi secondaire 15. Cette paroi secondaire 15 rejoint une base inclinée 17 à son bord intérieur. Cette base in-30 clinée 17 est symétrique autour des bissectrices des angles de coins. Une bissectrice est représentée par la ligne B-B en figure 1.The cutting edge 7 joins a dish 9 extending inwards from the cutting edge. On the inner edge of the flat 9 of the cutting edge, is formed a wall 25 11 descending inwards and downwards in the direction of a secondary flat 13. This secondary flat 13 also extends inwards and joins a wall secondary 15. This secondary wall 15 joins an inclined base 17 at its inner edge. This in-clined base 17 is symmetrical around the bisectors of the corner angles. A bisector is represented by line B-B in Figure 1.
Comme le montre la figure 1, cette base inclinée 17 peut rejoindre une base plane 19 qui, selon 35 une caractéristique de loin préférée, est parallèle à un plan formé par les tranchants 9. Au centre de la f) ‘ 5 pièce rapportée, peut être pratiquée fuie ouverture 21 destinée à recevoir une vis ou une gcrtfpüle de verrouillage.As shown in FIG. 1, this inclined base 17 can join a flat base 19 which, according to a far preferred characteristic, is parallel to a plane formed by the cutting edges 9. In the center of the f) '5 insert, can be practiced leaks opening 21 intended to receive a screw or a locking gcrtfpüle.
En se référant à la figure r Qui est une 5 coupe transversale de la pièce rapport ée prise suivant la ligne B-B qui, ainsi qu’on l’a meiH'i°nn® ci-dessus, est la bissectrice d’un des angles de coins de la pièce rapportée, on peut constater qil*3 la paroi descendante Il forme un angle avec le p.1>m défini par les I10 tranchants 7. Toutefois, il est de loin préférable que cet angle A soit de 20 à 12°. L.' paroi descendante 11 rejoint le plat secondaire 13 sou* un angle B de 155 à 170°.Referring to FIG. R which is a cross section of the insert taken along line BB which, as we have seen above, is the bisector of one of the angles corners of the insert, we can see that the descending wall * 3 It forms an angle with the p.1> m defined by the sharp I10s 7. However, it is far better for this angle A to be from 20 to 12 °. L. ' descending wall 11 joins the secondary plate 13 sou * an angle B of 155 to 170 °.
Dans cette figure, on peut également consta— 15 ter que la base inclinée 17 forme un angle avec un plan parallèle au plan des tranchant** Cet angle D doit être compris entre 1 et 10° et, comme le montre également cette figure, on peut cons%a^er 3ue base inclinée 17 se rapproche le plus du f-laf secondaire 13 20 dans la zone des coins. Cette distr- oe esf indiquée par le symbole X en figure 2*In this figure, it can also be seen that the inclined base 17 forms an angle with a plane parallel to the plane of the cutting edge. This angle D must be between 1 and 10 ° and, as this figure also shows, can cons% a ^ er 3ue inclined base 17 is closest to the secondary f-laf 13 20 in the corner area. This distr- o is indicated by the symbol X in figure 2 *
En se référant à présent à figure 3 qui est une coupe transversale de la pi<v^ rapportée, entre les coins, on peut constater que a mesure que la 25 base inclinée 17 s’écarte des zones -:e coins, elle I * s’incline vers le bas parallèlement, ux cotés de la ( pièce rapportée jusqu’à ce qu’elle <3oigne la base I plane 19* Le changement maximum de sauteur (h) de la base inclinée 17 entre la zone de cvIi ef ia base 30 plane 19 doit se situer entre 0,127-^ 0*38l mm.Referring now to Figure 3 which is a cross section of the added piece, between the corners, it can be seen that as the inclined base 17 moves away from the areas -: e corners, it I * tilts down parallel, ux sides of the (insert until it <3 points to the base I plane 19 * The maximum change of jumper (h) of the inclined base 17 between the area of cvIi ef ia base 30 plane 19 must be between 0.127- ^ 0 * 38l mm.
La conception de la base ;*clinée 17 conjointement avec l’angle C formé par -e Piaf secondaire 13 et la paroi secondaire descendant ^5 contribue a former un copeau conique à des vite^5 d’avance très 35 élevées, réduisant ainsi au minimur-3 consommation . d’énergie requise lors de l’usinage-es me^aux aux k 6 grandes vitesses d'avance auxquelles le copeau descend en glissant le long de la paroi 15 pour entrer ensuite en contact avec la base inclinée 17·The design of the base; clipped 17 together with the angle C formed by the secondary Piaf 13 and the descending secondary wall ^ 5 contributes to forming a conical chip at very high feed rates 5, thereby reducing the minimur-3 consumption. of energy required during machining-es me ^ aux k 6 large feed rates at which the chip descends by sliding along the wall 15 to then come into contact with the inclined base 17 ·
On pense que l’angle C doit être compris 5 entre 140 et l60° pour obtenir des résultats optima.It is believed that the angle C should be between 140 and 160 ° for best results.
De préférence, la distance X doit être de 0,381 à 0,762 mm.Preferably, the distance X should be 0.381 to 0.762 mm.
Les formes de réalisation représentées dans les figures 1 à 3 ne sont que des illustrations des 10 nombreuses formes de réalisation possibles rentrant dans le cadre des revendications ci-après.The embodiments shown in Figures 1 to 3 are only illustrations of the many possible embodiments within the scope of the claims below.
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Claims (11)
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