Brevet FR2024635A1 — publié le 19700828

La présente invention concerne une machineoutil comportant d'une part, un dispositif de fixation d'une pièce à usiner, aisni qu'un porte-outil susceptible de se déplacer transversalement par rapport au dispositif de fixation de la pièce à usiner et, d'autre part, un système de mesure électronique linéaire servant à déterminer le déplacement du porteroutiI par rapport à une position de référence, ce système de mesure étant couplé à un système de comptage servant à visualiser numériquement ce déplacement. Parmi les machines-outils de ce genre, on peut citer, par exemple, les tours dans lesquels l'indication de la position du support d'outil se fait à l'aide d'un système de mesure électronique linéaire, couplé à un indicateur pour la lecture numérique. De ce fait, il n'y a pas à effectuer de mesure sur la pièce pendant l'usinage. Dans ces machines, on rencontre des difficul- tés pour déterminer la position de référence de l'outil. Par "position de référence", on entend dans le présent cas, une position pour laquelle le côté tranchant de l'outil se trouve à une distance connue d'un plan fixe du dispositif de fixation de la pièce. Une fois que la position de référence est déterminée, le système de mesure peut mesurer le déplacement de l'outil par rapport à cette position de référence, de sorte que l'on peut lire sur le système de comptage, le diamètre auquel est usinée ladite pièce. Il existe actuellement deux méthodes pour déterminer la position de référence. Selon la première méthode, on fixe ltoutil sur son porte-outil, puis on usine la pièce ou une pièce auxiliaire à un diamètre quelconque. On mesure ensuite celui-ci qui est pris comme valeur de référence dans le système de comptage. Un inconvénient de cette méthode est que chaque fois que l'on change l'outil, il faut à nouveau effectuer cette opération. D'autre part, la mesure doit se faire sur la machine, tandis qu'une erreur de mesure se répercute pendant tout l'usinage de cette pièce. Selon la deuxième méthode, l'outil est mis en place dans le porte-outil séparé de la machine, à l'aide d'un système indicateur spécialement conçu à cet effet. On fixe ensuite le porte-outil sur la machine. Outre le fait que cette méthode est assez compliquée, elle présente le gros inconvënient qu'une erreur est introduite d'une part, lors de la fixation du porte-outil, dans le système indicateur et d'autre part, lors de la fixation du porte-outil sur la machine. Ces méthodes ont pour conséquence que lors de la fabrication d'un spécimen unique d'une pièce compliquée, pour laquelle il faut souvent changer d'outil, les avantages importants de la lecture numérique se perdent en partie. L'invention concerne une machine-outil du genre envisagé dans le préambule, dans laquelle la position de référence de l'outil peut être déterminée rapidement, la valeur correspondante pouvant etre ajustée dans le système de comptage. A cet effet, la machine-outil conforme à l'invention est remarquable en ce qu'elle comporte un palpeur monté dans un support déplaçable de telle façon que le palpeur puisse être amené dans une position de référence déterminée dans le plan de travail de l'outil monté dans le porte-outil, alors que le déplacement du palpeur par rapport à son support engendre un signal électrique qui ajuste le système de comptage à une valeur déterminée, éventuellement par l'intermédiaire d'un système électronique. Dans la machine conforme à l'invention, le palpeur est amené, au début de l'opération, dans le plan de travail de l'outil, par déplacement de son support. Ensuite, l'outil est déplacé vers la pièce à usiner. A un moment donné, l'outil entre en contact avec le palpeur et amène celui-ci dans la position pour laquelle est engendré un signal électrique qui est transmis au système de comptage qui s'ajuste à une valeur de référence déterminée. La position de l'outil par rapport à la pièce à usiner est alors connue avec précision et le système de mesure peut alors mesurer le déplacement par rapport à cette position de référence. En déplaçant le support, on écarte le palpeur du plan de travail de l'outil, de sorte que celui-ci peut continuer à se déplacer en direction de la pièce.De cette façon, il est possible de déterminer très rapidement et avec précision, la position de l'outil, le risque d'erreur étant très faible. lie déplacement du support peut se faire de diverses façons par tran#lation ou par rotation. Suivant une forme de réalisation préférée de la machine conforme à l'invention, le support peut tourner autour d'un axe placé à une distance fixe d'un plan du dispositif de fixation de la pièce, alors que des organes de commande sont prévus pour verrouiller, d'une part, le support dans la position pour laquelle le palpeur se trouve dans la position de référence, dans le plan de travail de outil, et d'autre part, pour le faire basculer de telle façon que le palpeur se trouve en dehors du plan de travail de l'outil. lie signal électrique peut être obtenu, par exemple, en agençant le palpeur sur un cylindre piézo-électrique du type à flexion. Suivant une forme de réalisation intéressante de la machine conforme à l'invention, le palpeut est couplé par l'intermédiaire d'une transmission à un miroir qui coopère avec une source lumineuse placée dans le support et un élément photosensible de telle façon que dans la position de référence, la lumière de la source lumineuse atteigne l'élément photoseneible par l'intermédiaire du miroir, tandis que pour d'autres posirions du palpeur, l'élément photosensible n'est pas éclairé, le signal fourni par l'élément photosensible étant appliqué au système de comptage par l'intermédiaire d'un système électronique. La description qui va suivre, en regard du dessin.annexé,le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut eAtre réalisée. La figure 1 est une vue en élévation d'un tour conforme à l'invention représenté schématiquement. La figure 2 est une coupe suivant le plan II Il de la figure 1. Ce tour comporte, en se référant aiur figures 1 et 2, une colonne 1 dans laquelle se trouve le dispositif d'entraînement et un banc 2 comportant deux guides 3 et 4 d'un chariot 5. Le dispositif de fixation de la pièce à usiner est formé par un dispositif 6, susceptible d'entre entratrié en rotation, monté dans la colonne 1. Une pièce à usiner 9 est placée dans le dispositif 6. Sur le chariot 5 se trouve un deuxième chariot 10 qui peut se déplacer transversalement par rapport au chariot 5, tandis que sur ce chariot 10 se trouve un troisième chariot Il qui peut se déplacer dans la même direction que le chariot 5. Sur le troisième chariot se trouve un porte-outil 12 avec un outil 13.Par le déplacement chariot 5 ou du chariot 11, l'outil 13 est déplacé dans le sens longitudinal de la pièce tandis qu a l'aide du chariot 10 l'outil est déplacé en direction de la pièce et, lors de la rotation de la pièce à usiner, il détermine le diamètre auquel s'effectue le tournage. Le chariot 10 est relié à une règle 14 d'un dispositif de mesure linéaire électronique 15. Le déplacement du chariot 19 mesuré par le dispositif 15 est transmis à un indicateur 16 sur lequel ce déplacement peut être lu de façon numérique. Sur le chariot 5 se trousse un support 18 qui peut tourner autour de l'arbre 19 monte dans le chariot 5. Un palpeur 20 est couplé par l'intermédiaire d'un levier 21 et d'un dispositif de transmission non représenté, à un miroir 25. Dans le support 18 se trovent une source lumineuse 26 et une photodiode 27. lie support 18 peut être basculé autour de l'axe 19 à l'aide d'une tige de commande 28 qui peut coulisser et qui est reliée par un levier 29 au support 18. Pour une de ses positions, le palpeur 20 est amené dans le plan de travail de l'outil 13 tandis que, pour une autre position (indiquée en pointillé) le palpeur est écarté de la ligne de travail de l'outil et placé alors dans un logement 31 éventuellement muni d'un couvercle. Lorsque le chariot 10 se déplace dans la direction de l'outil, la pointe de l'outil entre, à un moment donné, en contact avec le palpeur 20. De ce fait, le palpeur est déplacé de telle façon que le rayon lumineux de la source 26 est transmis par le miroir 25 à la photodiode 27. Le signal ainsi obtenu est transmis à l'indicateur 16 par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique 30 qui s'ajuste sous cette commande, à une valeur déterminée à l'avance à l'aide de boutons d'ajustage. Cette valeur est alors par exemple la distance entre la butée 20 et l'axe géométrique de la pièce à usiner. Ensuite, le support 18 du palpeur 20 est déverrouillé automatiquement à l'aide d'un signal obtenu par la mesure et rabattu de telle façon que 11 outil puisse se rapprocher davantage de la pièce à usiner. Te déplacement de l'outil peut etre lu directement sur Iglndàcateur. De cette façon, on détermine de façon très rapide et avec précision (reproductible à 1 micron près) la position de référence de l'outil. Cette méthode de mise en place pour un outil, telle que décrite ci-dessus pour un tour, peut également être appliquée à d'autres machines-outils, par exemple à une fraiseuse, à un carrousel, etc... REVENDICATIONS achine-outil comportant, d'une part, un dispositif de fixation d'une pièce à usiner ainsi qu'un porte-outil susceptible de se déplacer transversalement par rapport au dispositif de fixation de la pièce à usiner et, d'autre part, un système de mesure électronique linéaire servant à déterminer le déplacement du porte outil par rapport à une position de référence, ce système de mesure étant couplé à un système de comptage servant à visualiser numériquement ce déplacement, caractérisée en ce qu'elle comporte un palpeur monté dans un support déplaçable de telle façon que le palpeur puisse oestre amené dans une position de référence déterminée dans- le plan de travail de l'outil monté dans le porte-outil, alors que le déplacement du palpeur par rapport à son support engendre un signal électrique qui ajuste le-système de comptage à une valeur déterminée, éventuellement par l'intermédiaire d'un système électronique. 2.- Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support peut tourner autour d'un axe placé à une distance fixe d'un plan du dispositif de fixation de la pièce, alors que des organes de commande sont prévue pour verrouiller d'une part le support dans la position pour laquelle le pipeur se trouve dans la position de référence, dans le plan de travail de l'outil, et, d'autre part, pour le faire basculer de telle façon que le palpeur se trouve en dehors du plan de travail de l'outil. 3.- Machine outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le palpeur est couplé par l'intermédiaire d'une transmission à un miroir qui coopère avec une source lumineuse placée dans le support et un élément photosensible de telle façon que dans la position de référence, la lumière de la source lumineuse atteigne l'élément photosensible par l'intermédiaire du miroir, tandis que pour d'autres positions du palpeur, l'élément photosensible n'est pas éclairé, le signal fourni par l'élément photosensible étant appliqué au système de comptage par l'intermédiaire d'un système électroni que.