WO2020193662A1 - Outil rotatif de coupe, tel qu'un foret ou un alesoir - Google Patents

Outil rotatif de coupe, tel qu'un foret ou un alesoir Download PDF

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WO2020193662A1
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cutting edge
main
angle
main cutting
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PCT/EP2020/058431
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Ludovic VERMOREL
Tsiory RAKOTOMALALA-BONNEFOI
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Desgranges Outils Coupants
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Definitions

  • the invention relates to the technical sectors of rotary cutting tools, for example helical tools, for performing, by rotation, drilling, drilling, reaming, counterboring or chamfering operations.
  • the invention relates in particular to drilling drills, right-hand helix reamers, reamers, end mills or countersinks (countersink), and finds an advantageous application in the field of aeronautics, where the assembly Aircraft structures require the drilling and reaming of a considerable number of holes, in parts possibly consisting of a stack of a plurality of layers, sometimes of different materials.
  • Spiral drilling tools such as drills or right-hand helical reamers, are known from the prior art, which include at least one major cutting edge and extend longitudinally along an axis. These tools are intended to be rotated around the axis and to advance axially to perform a material drilling operation.
  • This type of tool can also be stepped or piloted when it is necessary to drill large diameters, in particularly hard materials such as steel or titanium, for example, or when it is a question of obtaining tolerances. when reaming tight, or when the assembly process of the parts to be drilled requires pilot holes.
  • One of the aims of the invention is therefore to remedy the aforementioned drawbacks by providing a rotary cutting tool, for example helical, such as a drill, a reamer, a right helix reamer, yes with an angle cutting generated by a slope, such as a countersink or chamfer cutter, the risks of jamming or breakage during a cutting operation, and in particular manual drilling, are avoided.
  • a rotary cutting tool for example helical, such as a drill, a reamer, a right helix reamer
  • Another objective of the present invention is to provide such a tool which allows an optimum drilling rate while reducing the cycle times of the drilling operations.
  • Another objective of the invention is to provide such a tool which makes it possible to reduce the pushing forces, to increase the life of these tools, and to improve the drilling comfort and the quality of the holes.
  • a rotary cutting tool has been developed in accordance with that of the state of the art in that it extends longitudinally along an axis and comprising at least one main cutting edge so that when the tool is rotated about the axis, the tool advances axially to perform a material cutting operation.
  • the tool comprises means for braking the axial advance of the tool during the cutting operation.
  • the braking means that the rotary tool comprises make it possible to limit the effect of significant engagement of this type of tool in the drilled material, so that the user is better able to control the advance of said tool. during manual drilling. As a result, the risks of blocking or breakage are avoided.
  • tool geometries with a greater intrinsic engagement can be used in combination with these braking means, thus reducing thrust forces and cycle time, while avoiding the risk of jamming.
  • the braking means are positioned axially set back relative to the main cutting edge and are intended to come into contact with the material drilled during the drilling operation to slow the axial advance of the tool.
  • the braking means are in the form of an additional cutting edge located downstream of the main cutting edge with respect to the rotation of the tool, and having a cutting power less than that of the main cutting edge.
  • the additional cutting edge includes an edge preparation, such as a so-called "honing" radius, i.e. the additional cutting edge is rounded and has a circular section, or a facet.
  • the additional cutting edge has a lower cutting power than that of the main cutting edge, thus limiting the penetration of the additional cutting edge into the material, thus allowing the advance of the blade to be controlled. tool during manual drilling, or even during automatic or semi-automatic drilling as with column drills, semi-automatic machines, Automatic Drilling Units or even on numerical control.
  • the invention also makes it possible to increase the axial rake angle and the clearance angle of the main cutting edge, thereby increasing the cutting power and efficiency of the tool.
  • the braking means are in the form of a braking surface or a braking edge, positioned downstream of the main cutting edge relative to the rotation of the tool. .
  • the braking surface is, for example, constituted by a secondary relief extending a main relief of the main cutting edge, the angle of the secondary relief being less than the angle of the principal relief.
  • the braking edge is, for example, formed by a trailing edge of a draft of the main cutting edge set back relative to the main cutting edge, and which is not located in the generator line. the remains.
  • the braking means are positioned axially set back from the main cutting edge, by a distance of between 5pm and 250pm, and preferably between 5pm and 200pm.
  • the rotary cutting tool according to the present invention can be in the form of a drill, a reamer, a right-hand helical reamer, a countersink or chamfer cutter, and preferably comprises braking means on a point or on an entry chamfer or, in the case of a stepped tool, on at least one stage, so that the effects of jolts, during 'manual drilling, are deleted.
  • Figure 1 is a representation illustrating a stepped or pilot drill bit according to the invention
  • FIG. 2 is a representation illustrating a right-hand helical reamer or drill-reamer, stepped or piloted, according to the invention
  • Figure 3 is a representation illustrating a main cutting edge and an additional cutting edge of the same drill, the additional cutting edge being axially recessed and with an axial cutting angle smaller than that of the main cutting edge;
  • FIG. 4 is a representation illustrating a main cutting edge and an additional cutting edge of the same drill, the additional cutting edge being recessed axially and with a clearance angle less than that of the cutting edge. main cut;
  • FIG. 5 is a representation illustrating a main cutting edge and an additional cutting edge of the same double fluted drill, the additional cutting edge being recessed axially and with a clearance angle less than that of the 'main cutting edge;
  • Figure 6 is a view illustrating a main cutting edge of a drill having a secondary relief extending a primary relief, the angle of the secondary relief being less than the angle of the primary relief, and receding axially;
  • FIG. 7 is a representation illustrating a trailing edge of a draft of the main cutting edge set back from the main cutting edge to constitute a braking edge;
  • Figure 8 is a view illustrating an additional cutting edge of a drill bit, with a so-called "honing"radius;
  • Figure 9 is a view illustrating an additional cutting edge of a drill bit, with a facet.
  • the invention relates to a rotary tool (1) for performing drilling or boring operations, and relates in particular to a rotary cutting tool (1) such as a drill bit (2), a right-hand helix reamer (3), end mill or bevel cutters, etc.
  • a rotary cutting tool (1) such as a drill bit (2), a right-hand helix reamer (3), end mill or bevel cutters, etc.
  • the tool (1) extends longitudinally along an axis (4) and comprises at least one main cutting edge (5), and preferably at least one additional cutting edge (6), opposite or not, so that when the tool (1) is driven in rotation around the axis (4), the tool (1) advances axially to perform the drilling operation in as such.
  • the drill (2) or the reamer (3) can be stepped or piloted, and with single or double flute, see Figure 5.
  • the tool (1) according to the invention finds in particular an advantageous application in the field of aeronautics, where a relatively large number of drilling is to be carried out to assemble parts together, sometimes requiring the drilling of multilayer parts. , possibly of different materials.
  • the drill (2) or the reamer (3) helix on the right has several stages whose diameters increase successively.
  • the drills (2) or reamers (3) right-hand helix are heavily stressed and, given the large torque required to drill hard materials such as steel or titanium, and relatively large diameters, the right hand drill bit (2) or reamer (3) tends to have a very large engagement effect, generated by the slope of the rake angle or the shape helical of the tool (1).
  • This engagement effect is restrictive when it comes to making manual drilling because the operator struggles to control the feed of the tool (1), which entails the risk of breaking or jamming of the tool. (1). Furthermore, when the tool (1) is stepped, these risks are increased because the tool (1) jerks at each level against the pierced material.
  • the tool (1) according to the invention then comprises means (7) for braking the axial advance of the tool (1) during the drilling operation.
  • the braking means (7) are positioned axially set back relative to the main cutting edge (5) and are intended to come into contact with the drilled material when the drilling operation to slow the axial advance of the tool (1).
  • These braking means (7) may, for example, be in the form of an additional cutting edge (6), or in the form of a braking surface (8), or in the form of a braking edge (9).
  • the additional cutting edge (6) has an axial cutting angle (9a) smaller than the axial cutting angle (10) of the main cutting edge (5).
  • the axial cutting angle (10) the main cutting edge (5) can be 30 °, while the axial cutting angle (9a) of the additional cutting edge (6) may be 20 ° or even be negative.
  • the additional cutting edge (6) has a clearance angle (11) less than the clearance angle (12) of the main cutting edge (5).
  • the draft angle (12) of the main cutting edge (5) is for example between 8 ° and 12 °, while the draft angle (11) of the cutting edge additional cut (6) is for example 1 °.
  • this is for example constituted by a secondary relief extending a main relief (15) of the main cutting edge ( 5).
  • the angle (16) of the secondary relief is less than the angle (17) of the main relief (15) so that the braking surface (8) formed by the secondary relief comes into contact with the material drilled to brake the advance of the tool (1).
  • the angle (17) of the main relief (15) is for example between 8 ° and 12 °, while the angle (16) of the secondary relief is for example 1 °, or even negative.
  • braking is performed by a braking edge (9), formed by the trailing edge of said secondary relief, see FIG. 7.
  • this is for example in fact constituted by a trailing edge of a draft of the main cutting edge ( 5) set back from the main cutting edge (5), and which is not located in the generator of the undercut.
  • the braking means (7) are preferably axially recessed by a distance of between 5 pm and 250 pm, and preferably between 5 pm and 200 pm relative to the main cutting edge (5), depending the spacing, on the path of rotation of the tool (1), between the main cutting edge (5) and the braking means (7).
  • an axial distance of less than 5 ⁇ m would tend to lengthen the cycle times of the tool. tool (1) and reduce its service life, while an axial distance greater than 250 ⁇ m would lead to risks of blocking or breakage of the tool (1) during the drilling operation.
  • the braking means (7) can be located directly on the tip of a drill, on the entry chamfer of the tool, or at one or each stage as appropriate.
  • Another way of presenting the tool according to the invention consists in considering that the braking means are set back relative to the main cutting edge (5) and comprise a clearance (11, 16) having an angle less than 1 'draft angle (12, 17) of the main cutting edge (5), or even a negative angle, so as to generate an edge, cutting or not depending on its position with respect to the flutes, intended to come into contact with the material drilled during the cutting operation to slow the axial advance of the tool (1).
  • the geometry of the tool obtained thus possesses contradictory intrinsic properties since the main edge, by virtue of its axial cut and clearance value, helps advance the tool in the material, while the axially receding edge generated by a clearance at an angle less than that of the main cutting edge, will limit the feed.
  • the maximum advance of the tool (1) will be determined by the angular and axial position (in other words by the helical offset) of this edge in contact with the material.
  • the relief making it possible to generate the axially recessed edge and intended to come into contact with the material drilled during the cutting operation to slow the axial advance of the tool is a relief (11 ) an additional cutting edge (6) located downstream of the main cutting edge (5) relative to the rotation of the tool (1), and having a cutting power lower than that of the cutting edge main cut (5).
  • the relief making it possible to generate the axially recessed edge and intended to come into contact with the material drilled during the cutting operation to slow down the axial advance of the tool is a secondary relief.
  • the invention indeed provides a rotary cutting tool (1) of which the risks of jamming or breakage during drilling and in particular manual drilling are avoided, while allowing an optimum drilling rate by reducing the cycle times of the drilling operations, and by making it possible to reduce the pushing forces, to increase the service life of these tools, and to improve the drilling comfort and the quality of the holes.

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Abstract

L'invention concerne un outil (1) rotatif de coupe, tel qu'un foret (2) ou un alésoir (3), s'étendant longitudinalement selon un axe (4) et comportant au moins une arête de coupe principale (5) de sorte que lorsque l'outil (1) est entrainé en rotation autour de l'axe (4), l'outil (1) avance axialement pour réaliser une opération de coupe d'une matière. Selon l'invention, l'outil (1) comprend des moyens de freinage (7) de l'avance axiale de l'outil (1) lors de l'opération de coupe.

Description

OUTIL ROTATIF DE COUPE, TEL QU’UN FORET OU UN ALESOIR
DOMAINE TECHNIQUE
L’invention se rattache aux secteurs techniques des outils rotatifs de coupe, par exemple hélicoïdaux, pour réaliser, par rotation, des opérations de perçage, de forage, d’alésage, de lamage ou de chanfreinage.
L’invention concerne notamment des forets de perçage, des alésoirs hélice à droite, des forets aléseurs, des fraises à lamer ou des fraises à chanfreiner (fraisureur), et trouve une application avantageuse dans le domaine de l’aéronautique, où l’assemblage des structures d’aéronef nécessite le perçage et l’alésage d’un nombre considérable de trous, dans des pièces éventuellement constituées d’un empilement d’une pluralité de couches, parfois de matières différentes.
ART ANTERIEUR
Il est connu de l’art antérieur des outils hélicoïdaux de perçage, tels que des forets ou des alésoirs hélice à droite, lesquels comprennent au moins une arête de coupe principale et s’étendent longitudinalement selon un axe. Ces outils sont destinés à être entraînés en rotation autour de l’axe et à avancer axialement pour réaliser une opération de perçage d’une matière.
Ce type d’outils peut également être étagé ou piloté lorsqu’il convient de percer des diamètres importants, dans des matières particulièrement dures comme l’acier ou le titane, par exemple, ou lorsqu’il s’agit d’obtenir des tolérances d’alésage serrées, ou encore lorsque le processus d’assemblage des pièces à percer nécessite des avant-trous.
Le problème que rencontre ce type d’outils de perçage rotatif réside dans l’effet d’engagement de l’outil dans la matière lors du perçage qui peut être relativement important, entraînant des risques de blocage ou de casse de l’outil. Ce problème est d’autant plus exacerbé lorsque que l’opération de perçage est manuelle. En effet, l’opérateur a du mal à maîtriser l’avance de l’outil dans la matière percée et doit retenir l’outil pour s’opposer à la force d’engagement de l’outil.
Par ailleurs, lorsque cet outil est étagé, il se pose également des problèmes d’ à-coups au niveau des étages de l’outil qui viennent percuter la matière, augmentant d’autant plus les risques de blocage ou de casse.
Dans l’état de la technique, pour éviter les risques de blocage ou de casse, il est connu de réaliser des outils ayant une force d’engagement dans la matière intrinsèquement faible, en l’occurrence en réduisant l’angle d’hélice et/ou en réduisant l’angle de dépouille des arêtes de coupe. Ceci a comme inconvénient d’augmenter les efforts de poussée, rendant ainsi ces opérations manuelles longues et fastidieuses, et ayant pour conséquence une diminution de la durée de vie des outils.
EXPOSE DE L’INVENTION
L’un des buts de l’invention est donc de remédier aux inconvénients précités en fournissant un outil rotatif de coupe, par exemple hélicoïdal, tel qu’un foret, un foret-aléseur, un alésoir hélice à droite, oui bien avec un angle de coupe généré par une pente, tel qu’une fraise à lamer ou à chanfreiner, dont les risques de blocage ou de casse lors d’une opération de coupe, et notamment un perçage manuel, sont évités.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir un tel outil qui permette une cadence de perçage optimale en diminuant les temps de cycle des opérations de perçage.
Un autre objectif de l’invention est de fournir un tel outil qui permette de diminuer les efforts de poussée, d’augmenter la durée de vie de ces outils, et d’améliorer le confort de perçage et la qualité des trous.
À cet effet, il a été mis au point un outil rotatif de coupe conforme à celui de l’état de la technique en ce qu’il s’étend longitudinalement selon un axe et comportant au moins une arête de coupe principale de sorte que lorsque l’outil est entraîné en rotation autour de l’axe, l’outil avance axialement pour réaliser une opération coupe d’une matière.
Selon l’invention, l’outil comprend des moyens de freinage de l’avance axiale de l’outil lors de l’opération de coupe.
Ainsi, les moyens de freinage que comprend l’outil rotatif permettent de limiter l’effet d’engagement important de ce type d’outil dans la matière percée, de sorte que l’utilisateur est plus à même de maîtriser l’avance dudit outil lors d’un perçage manuel. Il en résulte que les risques de blocage ou de casse sont évités.
Par ailleurs, des géométries d’outils ayant un engagement intrinsèque plus important peuvent être employées en combinaison avec ces moyens de freinage, réduisant ainsi les efforts de poussée et le temps de cycle, tout en évitant les risques de blocage.
Selon une forme de réalisation particulière, les moyens de freinage sont positionnés en retrait axialement par rapport à l’arête de coupe principale et sont destinés à entrer en contact avec la matière percée lors de l’opération de perçage pour freiner l’avance axiale de l’outil.
Selon une forme de réalisation particulière, les moyens de freinage se présentent sous la forme d’une arête de coupe supplémentaire située en aval de l’arête de coupe principale par rapport à la rotation de l’outil, et présentant un pouvoir coupant inférieur à celui de l’arête de coupe principale.
Pour ce faire, l’arête de coupe supplémentaire présente :
- un angle de coupe axial inférieur à l’angle de coupe axial de l’arête de coupe principale ;
et/ou
- un angle de dépouille inférieur à l’angle de dépouille de l’arête de coupe principale. D’autres techniques sont possibles. Par exemple, l’arête de coupe supplémentaire comprend une préparation d’arête, tel qu’un rayon dit de « honing », c’est-à-dire que l’arête de coupe supplémentaire est arrondie et présente une section circulaire, ou une facette.
De cette manière, l’arête de coupe supplémentaire possède un pouvoir coupant inférieur à celui de l’arête de coupe principale, limitant ainsi la pénétration de l’arête de coupe supplémentaire dans la matière ce qui permet de maîtriser l’avance de l’outil lors d’un perçage manuel, ou même encore lors de perçage automatique ou semi-automatique que qu’avec des perceuses à colonne, machines semi-automatiques, Unités de Perçage Automatiques ou même sur commande numérique.
L’invention permet également de pouvoir augmenter l’angle de coupe axial et l’angle de dépouille de l’arête de coupe principale, augmentant ainsi le pouvoir coupant et l’efficacité de l’outil.
Selon une autre forme de réalisation particulière, les moyens de freinage se présentent sous la forme d’une surface de freinage ou d’une arête de freinage, positionnée en aval de l’arête de coupe principale par rapport à la rotation de l’outil.
La surface de freinage est, par exemple, constituée par une dépouille secondaire prolongeant une dépouille principale de l’arête de coupe principale, l’angle de la dépouille secondaire étant inférieur à l’angle de la dépouille principale.
L’arête de freinage est, par exemple, constituée par un bord de fuite d’une dépouille de l’arête de coupe principale en retrait par rapport à l’arête de coupe principale, et qui n’est pas située dans la génératrice de la dépouille.
Selon des formes de réalisation particulières, les moyens de freinage sont positionnés en retrait axialement de l’arête de coupe principale, d’une distance comprise entre 5pm et 250 pm, et de préférence entre 5pm et 200pm.
L’outil rotatif de coupe selon la présente invention peut se présenter sous la forme d’un foret, d’un foret-aléseur, d’un alésoir hélice à droite, d’une fraise à lamer ou à chanfreiner, et comprend, de préférence, des moyens de freinage sur une pointe ou sur un chanfrein d’entrée ou, dans le cas d’un outil étagé, sur au moins un étage, de sorte que les effets d’à- coups, lors d’un perçage manuel, sont supprimés.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressentiront mieux de la description qui va suivre, données à titre d’exemple non limitatif, à partir des figures annexées dans lesquelles :
[Fig. 1] la figure 1 est une représentation illustrant un foret de perçage étagé ou piloté selon l’invention ;
[Fig. 2] la figure 2 est une représentation illustrant un alésoir hélice à droite ou foret-aléseur, étagé ou piloté, selon l’invention ;
[Fig. 3] la figure 3 est une représentation illustrant une arête de coupe principale et une arête de coupe supplémentaire d’un même foret, l’arête de coupe supplémentaire étant en retrait axial ement et avec un angle de coupe axial inférieur à celui de l’arête de coupe principale ;
[Fig. 4] la figure 4 est une représentation illustrant une arête de coupe principale et une arête de coupe supplémentaire d’un même foret, l’arête de coupe supplémentaire étant en retrait axialement et avec un angle de dépouille inférieur à celui de l’arête de coupe principale ;
[Fig. 5] la figure 5 est une représentation illustrant une arête de coupe principale et une arête de coupe supplémentaire d’un même foret à double goujure, l’arête de coupe supplémentaire étant en retrait axialement et avec un angle de dépouille inférieur à celui de l’arête de coupe principale ;
[Fig. 6] la figure 6 est une représentation illustrant une arête de coupe principale d’un foret présentant une dépouille secondaire prolongeant une dépouille principale, l’angle de la dépouille secondaire étant inférieur à l’angle de la dépouille principale, et en retrait axialement ;
[Fig. 7] la figure 7 est une représentation illustrant un bord de fuite d’une dépouille de l’arête de coupe principale en retrait par rapport à l’arête de coupe principale pour constituer une arête de freinage ; [Fig. 8] la figure 8 est une représentation illustrant une arête de coupe supplémentaire d’un foret, avec un rayon dit de « honing » ;
[Fig. 9] la figure 9 est une représentation illustrant une arête de coupe supplémentaire d’un foret, avec une facette.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
En référence aux figures 1 à 9, l’invention concerne un outil (1) rotatif pour réaliser des opérations de perçage ou d’alésage, et concerne notamment un outil (1) rotatif de coupe tel qu’un foret (2), un alésoir (3) hélice à droite, une fraise à lamer ou des fraises à chanfreiner, etc.
D’une manière connue, et en référence aux figures 1 et 2, l’outil (1) s’étend longitudinalement selon un axe (4) et comporte au moins une arête de coupe principale (5), et de préférence au moins une arête de coupe supplémentaire (6), opposée ou non, de sorte que lorsque l’outil (1) est entraîné rotation autour de l’axe (4), l’outil (1) avance axialement pour réaliser l’opération de perçage en tant que telle.
En fonction de l’application envisagée, et notamment de la dureté de la matière à percer, le foret (2) ou l’alésoir (3) peut être étagé ou piloté, et à simple ou double goujure, voire figure 5.
En effet, l’outil (1) selon l’invention trouve notamment une application avantageuse dans le domaine de l’aéronautique, où un nombre relativement important de perçage est à effectuer pour assembler des pièces entre elles, nécessitant parfois de percer des pièces multicouches, éventuellement de matières différentes.
Ainsi, pour faciliter l’opération de perçage de trous de diamètres relativement élevés, le foret (2) ou l’alésoir (3) hélice à droite présente plusieurs étages dont les diamètres augmentent successivement.
Dans cette application, les forets (2) ou alésoirs (3) hélice à droite sont largement sollicités et, étant donné le couple important nécessaire pour percer des matériaux durs tels que l’acier ou le titane, et les diamètres relativement élevés, le foret (2) ou l’alésoir (3) hélice à droite a tendance à avoir un effet d’engagement très important, générés par la pente de l’angle de coupe ou la forme hélicoïdale de l’outil (1).
Cet effet d’engagement est contraignant lorsqu’il s’agit de réaliser des perçages manuels car l’opérateur peine à maîtriser l’avance de l’outil (1), ce qui entraîne des risques de casse ou de blocage de l’outil (1). Par ailleurs, lorsque l’outil (1) est étagé, ces risques sont augmentés car l’outil (1) vient donner des à-coups à chaque étage contre la matière percée.
L’outil (1) selon l’invention comprend alors des moyens de freinage (7) de l’avance axiale de l’outil (1) lors de l’opération de perçage.
Pour ce faire, et selon une forme de réalisation particulière, les moyens de freinage (7) sont positionnés en retrait axial ement par rapport à l’arête de coupe principale (5) et sont destinés à entrer en contact avec la matière percée lors de l’opération de perçage pour freiner l’avance axiale de l’outil (1).
Ces moyens de freinage (7) peuvent, par exemple, se présenter soit sous la forme d’une arête de coupe supplémentaire (6), soit sous la forme d’une surface de freinage (8), soit sous la forme d’une arête de freinage (9).
En référence aux figures 3 à 5, 8 et 9, et dans le cas d’une arête de coupe supplémentaire (6), celle-ci est située en aval de l’arête de coupe principale (5) par rapport à la rotation de l’outil (1), et, pour entrer en contact avec la matière percée et freiner l’avance, celle-ci présente un pouvoir coupant inférieur à celui de l’arête de coupe principale (5).
Le fait que l’arête de coupe supplémentaire (6) présente un pouvoir coupant inférieur, cela limite l’entrée dans la matière de ladite arête de coupe supplémentaire (6), ce qui permet de maîtriser l’avance en perçage, notamment manuel.
Pour diminuer le pouvoir coupant de l’arête de coupe supplémentaire (6), plusieurs techniques sont possibles. Par exemple, en référence à la figure 3, l’arête de coupe supplémentaire (6) présente un angle de coupe axial (9a) inférieur à l’angle de coupe axial (10) de l’arête de coupe principale (5). A titre d’exemple, pour un foret présentant une arête de coupe principale (5) et une seule arête de coupe opposé, l’angle de coupe axial (10) l’arête de coupe principale (5) peut être de 30°, tandis que l’angle de coupe axial (9a) de l’arête de coupe supplémentaire (6) peut être de 20°, voire être négatif.
Selon une autre forme de réalisation, et en référence aux figures 4 et 5, l’arête de coupe supplémentaire (6) présente un angle de dépouille (11) inférieur à l’angle de dépouille (12) de l’arête de coupe principale (5). A titre d’exemple, l’angle de dépouille (12) de l’arête de coupe principale (5) est par exemple compris entre 8° et 12°, tandis que l’angle de dépouille (11) de l’arête de coupe supplémentaire (6) est par exemple de 1°.
D’autres manières de réduire le pouvoir coupant de l’arête de coupe supplémentaire (6) consistent à réaliser un rayon dit de « honing » (13) au niveau de l’arête de coupe supplémentaire (6), d’un rayon supérieur à 8 pm, par exemple 10 pm, voir figure 8, ou de réaliser une facette (14) ou de chanfreiner ladite arête de coupe supplémentaire (6), voir figure 9. La facette (14) peut par exemple présenter une largeur supérieure à 10 pm. Dans cette dernière configuration, le résultat s’apparente à l’agencement d’une arête de coupe supplémentaire (6) présentant un angle de coupe et/ou de dépouille inférieure à ceux de l’arête de coupe principale (5), si ce n’est que les dimensions sont réduites.
En référence à la figure 6, et lorsqu’il s’agit d’une surface de freinage (8), celle-ci est par exemple constituée par une dépouille secondaire prolongeant une dépouille principale (15) de l’arête de coupe principale (5). L’angle (16) de la dépouille secondaire est inférieur à l’angle (17) de la dépouille principale (15) pour que la surface de freinage (8) constituée par la dépouille secondaire entre en contact avec la matière percée pour freiner l’avance de l’outil (1). A titre d’exemple, l’angle (17) de la dépouille principale (15) est par exemple compris entre 8° et 12°, tandis que l’angle (16) de la dépouille secondaire est par exemple de 1°, voire négatif. Dans le cas d’une dépouille secondaire à angle négatif, le freinage est réalisé par une arête de freinage (9), constituée par le bord de fuite de ladite dépouille secondaire, voire figure 7. En référence à la figure 7, et lorsqu’il s’agit d’une arête de freinage (9), celle-ci est par exemple en effet constituée par un bord de fuite d’une dépouille de l’arête de coupe principale (5) en retrait par rapport à l’arête de coupe principale (5), et qui n’est pas située dans la génératrice de la dépouille.
Les moyens de freinage (7) sont, de préférence, en retrait axialement d’une distance comprise entre 5 pm et 250 pm, et de préférence entre 5 pm et 200pm par rapport à l’arête de coupe principale (5), en fonction de l’espacement, sur le chemin de rotation de l’outil (1), entre l’arête de coupe principale (5) et les moyens de freinage (7). Pour un foret présentant une arête de coupe principale (5) et des moyens de freinage (7) positionnés sur une arête de coupe supplémentaire (6) opposée, une distance axiale inférieure à 5 pm aurait tendance à allonger les temps de cycle de l’outil (1) et à diminuer sa durée de vie, tandis qu’une distance axiale supérieure à 250 pm entraînerait des risques de blocage ou de casse de l’outil (1) lors de l’opération de perçage.
Les moyens de freinage (7) peuvent se situer directement sur la pointe d’un foret, sur le chanfrein d’entrée de l’outil, ou bien au niveau d’un ou de chaque étage le cas échéant.
Une autre manière de présenter l’outil selon l’invention consiste à considérer que les moyens de freinage sont en retrait par rapport à l’arête de coupe principale (5) et comprennent une dépouille (11, 16) présentant un angle inférieur à l’angle de dépouille (12, 17) de l’arête de coupe principale (5), voire un angle négatif, de manière à générer une arête, coupante ou non suivant sa position par rapport aux goujures, destinée à entrer en contact avec la matière percée lors de l’opération de coupe pour freiner l’avance axiale de l’outil (1).
La géométrie de l’outil obtenu possède ainsi des propriétés intrinsèques contradictoires puisque l’arête principale de par sa coupe axiale et valeur de dépouille aide à l’avance de l’outil dans la matière, tandis que l’arête en retrait axialement et générée par une dépouille d’un angle inférieur à celle de l’arête de coupe principale, limitera l’avance. L’avance maximale de l’outil (1) sera déterminée par la position angulaire et axiale (autrement dit par le décalage hélicoïdale) de cette arête en contact avec la matière. Selon un exemple de réalisation, la dépouille permettant de générer l’arête en retrait axial ement et destinée à entrer en contact avec la matière percée lors de l’opération de coupe pour freiner l’avance axiale de l’outil est une dépouille (11) d’une arête de coupe supplémentaire (6) située en aval de l’arête de coupe principale (5) par rapport à la rotation de l’outil (1), et présentant un pouvoir coupant inférieur à celui de l’arête de coupe principale (5).
Selon un autre exemple de réalisation, la dépouille permettant de générer l’arête en retrait axial ement et destinée à entrer en contact avec la matière percée lors de l’opération de coupe pour freiner l’avance axiale de l’outil est une dépouille secondaire (16) dans le prolongement d’une dépouille principale (15) de l’arête de coupe principale (5) de manière à constituer, soit une surface de freinage (8) positionnée en aval de l’arête de coupe principale (5) par rapport à la rotation de l’outil (1) dans le cas d’une dépouille secondaire (16) d’un angle inférieur à l’angle (17) de la dépouille principale (15), soit une arête de freinage (9) constituée par le bord de fuite de ladite dépouille secondaire (16) dans le cas d’une dépouille secondaire (16) d’un angle inférieur à l’angle (17) de la dépouille principale (15) et négatif.
Il ressort de ce qui précède que l’invention fournit bien un outil (1) rotatif de coupe dont les risques de blocage ou de casse lors d’un perçage et notamment manuel, sont évités, tout en permettant une cadence de perçage optimale en diminuant les temps de cycle des opérations de perçage, et en permettant de diminuer les efforts de poussée, d’augmenter la durée de vie de ces outils, et d’améliorer le confort de perçage et la qualité des trous.

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil (1) rotatif de coupe, tel qu’un foret (2) ou un alésoir (3), s’étendant longitudinalement selon un axe (4) et comportant au moins une arête de coupe principale (5) de sorte que lorsque l’outil (1) est entraîné en rotation autour de l’axe (4), l’outil (1) avance axialement pour réaliser une opération de coupe d’une matière, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de freinage (7) de l’avance axiale de l’outil (1) lors de l’opération de coupe.
2. Outil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de freinage (7) sont positionnés en retrait axialement par rapport à l’arête de coupe principale (5) et sont destinés à entrer en contact avec la matière percée lors de l’opération de coupe pour freiner l’avance axiale de l’outil (1).
3. Outil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de freinage (7) se présentent sous la forme d’une arête de coupe supplémentaire (6) située en aval de l’arête de coupe principale (5) par rapport à la rotation de l’outil (1), et présentant un pouvoir coupant inférieur à celui de l’arête de coupe principale (5).
4. Outil (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’arête de coupe supplémentaire (6) présente un angle de dépouille (11) inférieur à l’angle de dépouille (12) de l’arête de coupe principale (5).
5. Outil (1) selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l’arête de coupe supplémentaire (6) présente un angle de coupe axial (9a) inférieur à l’angle de coupe axial (10) de l’arête de coupe principale (5).
6. Outil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de freinage (7) se présentent sous la forme d’une surface de freinage (8) positionnée en aval de l’arête de coupe principale (5) par rapport à la rotation de l’outil (1).
7. Outil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de freinage (7) se présentent sous la forme d’une arête de freinage (9) positionnée en aval de l’arête de coupe principale (5) par rapport à la rotation de l’outil (1).
8. Outil (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface de freinage (8) est constituée par une dépouille secondaire prolongeant une dépouille principale (15) de l’arête de coupe principale (5), l’angle (16) de la dépouille secondaire étant inférieur à l’angle (17) de la dépouille principale (15).
9. Outil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de freinage (7) sont positionnés en retrait axialement d’une distance comprise entre 5 pm et 200 pm
10. Outil (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il se présente sous la forme d’un foret (2) de perçage, d’un alésoir (3) hélice à droite, d’un foret-aléseur, d’une fraise à lamer ou d’une fraise à chanfreiner.
11. Outil (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de freinage (7) sur une pointe ou sur un chanfrein d’entrée ou, dans le cas d’un outil (1) étagé, sur au moins un étage.
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