Brevet FR2015080A1 — publié le 19700424

La prdsente invention se rapporte b une tette de fraiseuse d'alésage et de dressage plan, en particulier pour les fraiseuses alseuses horizontales, équipées dtun chariot porte-outil mobile en translation dans des guides rectilignes transversalement à la direction de la broche, ce chariot comportant dans la direction de cette broche un évidement destiné à recevoir la queue de l'outil et contenant un dispositif de fixation d'outil, par serrage. Il est possible soit de modifier le diamètre de l'alésage usiné au moyen du chariot porte-outil, soit d'utiliser la tête de fraiseuse pour le dressage plan. Dans les taxes de fraiseuse connues de ce type, les outils sont montés et fixés à la main dans le chariot porte-outil. Lors da montage dtun outil correspondant dans la teste de fraiseuse, il faut démonter l'outil à changer, introduire le nouveau et fixer-celui-ci. La construction classique des machines modernes à broche simple ne permettait pas jusqu'à présent l'utilisation de dispositifs mécaniques de fixation d'outil à la broche, avec des chariots porte- outil mobiles radialement. Il fallait considérer également des pertes de temps considérables, car la mise en service était tres complexe et ne permettait pas des changements automatiques d'outils, selon un programme. Le plus souvent les têtes de fraiseuse de ce type ne possèdent pas de dispositif de serrage pour le chariot porte-outil. Ceci vaut uniquement pour les fraises cylindriques de dressage plan des fraiseuses aléseuses horizontales. Comme dispositifs de serrage on connait les dispositifs de serrage b vis qui sont actionnés manuellement et sont manoeuvrables, lors de l'arrOt -de la fraise circulaire de dressage plan. L'invention a pour but principal de permettre la mise en service à distance du dispositif de fixation d'outil dans le chariot de la tête de fraiseuse, précédemment décrite, sans qu'il soit nécessaire d'actionner un outil à main sur cette tete de fraiseuse. Un autre but est de rendre possible l'actionnement automatique du dispositif de fixation d'outil, par exemple au moyen d'une commande numérique de machine. Il faut en particulier que le changement d'outil par un changeur automatique d'outil soit possible. La coopération, inconnue jusqu'à présent, du chariot porte-outil avec le changeur automatique d'outil offre l'avantage de limiter les pertes de temps inévitables des opérations de changement d'outil, car au moyen d'un seul outilmonté dans le chariot, il est possible du fait de la mobilié de celui-ci, dXusiner de grands alésages de différents diamètres. Par ce moyen, la capacité du magasin du changeur d'outil est réduite. En outre, la nouvelle tête de fraiseuse, en coopération avec un changeur automatique outil doit aussi rendre possibles des opérations de fraisage, avec une finition exécutée automatiquement. L'invention concerne également une tête de fraiseuse d'alésage et de dressage plan, équipée d'un chariot porte-outil mobile en translation dans des guides rectilignes transversalement à la broche, de chariot comportant dans la direction de la broche un évidement destiné à recevoir un outil et contenant un dispositif de fixation d'outil par serrage.Une telle tête de fraiseuse es caractérisée, conformément B l'invention par ce que, à la face arrière du chariot porte-outil est ménagée une cavité, de préférende un tron, coaxialement à l'évidement destiné à recevoir l'outil cette cavité servant de logement au dispositif de fixation d'outil et par ce que ce dispositif de fixation comporte du côté tourné vers l'outil une suface d'attaque pour un organe d'actionnement du dispositif de fixation, cet organe ayant la forme d'une coulisseau tubulaire coaxialement monté dans la tête de fraiseuse et mobile en coulissement et axialement dans celle-ci et pouvant agir dans une position moyenne approximative du chariot sur cette surface d'attaque. Il est possible avcc un tel disppsitif de réaliser la fixation par serrage de l'outil et la libération de celui-ci et en particulier cette libération sans que l'utilisateur ait à manipuler la tête de fraiseuse, car le coulisseau tubulaire transmet le mouvement d'actionnement par toute sa longueur, de telle sorte que l'action sur le coulisseau peut se produire à un endroit où 1'espace utile est très réduit L'entrainement du coulisseau peut Outre obtenu, d'une manière connue en soi, par des moyens magnéti que s, pneumatiques ou hydrauliques. Une forme d'exécution de l'invention est caractérisée par c@ que le dispositif de fixation comporte une douille de serrage séparable de l'outil et filetée extérieurement, cette douille étant vissable dans le taraudage de la cavité du chariot et par ce que l'organe d'actionnement est un arbre. Par ce moyen, ul ne se produit plus d'effort de coulissement élevé, car la force intense de pression, pour le serrage de 11 outil, est obtenue par rotation de l'arbre dans le filetage. La force pour faire tourner l'arbre ntest pas élevée et est développée de préférence à partir d'un mécanisme à pignon et crémaillère, b une extrémité de l'arbre. Pour réaliser l'accouplement, on a prévu une disposition, dans laquelle le disque de serrage possède un trou allongé et l'estré- mité de l'outil est équipée d'un collet correspondant par sa forme à celle du trou allongé et est équipée également d'un épaulement. Le collet et l'épaulement viennent à chaque fois en engagement sur une face du disque de serrage, quand ce disque est entrainé en rotation dans le filetage. Conformément à l'invention l'arbre et la douille de serrage sont reliés l'un à 11 autre de façon détachable au moyen d'éléments de couplage. Si la douille et l'arbre sont dissociés l'un de l'autre, le chariot porte-outil est libre en coulissement. Dans un exemple d'exécution de l'invention, les éléments de couplage sont constitués par un engrenement à dentures droites, réalisé à partir d'une tête d'arbre avec une denture externe et d'une denture correspondante ménagée dans la douille de serrage. Pour le coulissement axial de couplage et découplage de l'arbre et de la douille de serrage, est de préférence utilisé un entraînement à piston coulissant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description donnée ci-après en rtié- ronce au dessin annexé dans lequel : la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une tOto de fraiseuse, conforme à l'invention ; les figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale du dispositif de fixation suivant la ligne Il - Il de la figure 1 et correspondant respectivement 'a la fixation et à la libération de l'outil. La broche 10 de la toute 18 de fraiseuse est montée de façon rotative en 12 dans le carter 14 do la machine-outil. La tete 16 de fraisage est d'une seule pièce avec la broche 10 et contient des guides 76 pour le chariot 20 porte-outil et des guides 84 pour le contre-poids 22. L'engrenage 90 b denture droite sert à l'entraînement de la fusée 10 16. Dans un trou conique 24 du chariot norte-outnl 20 est introduite la queue conique 38 de l'outil, cette queue pénétrant 'a l'intérieur d'une cavité 26 ménagée dans la face arrière du chariot 20 porte-outil. La douille de serrage 132 possède un filetage extérieur 121 au moyen duquel ollo est vissée dans un taraudage correspondant ménagé dans la cavité 26 du chariot porto- outil, coaxialement à l'axe de l'outil. La douille 132 de serrage coopère avec un collet 136 de la queue 38 de l'outil pour le serrage et avec un épaulement anaulair 137 de cotte même queue 38 pour l'expulsion.De plus, le collet 136 et un trou allongé 123 de forme correspondante mais de taille légèrement plus grande ménagé dans la douille 132 de serrage sont exécutés de façon que, pour une position angulaire déterminée et concordante de outil par rapport à la douille de serrage, il soit possible d'introduire le collet dans la douille et d'extraire ce collet de cette douille; tandis que pour une position angulaire différente de la précédente outil est fixé par serrage sous l'effet d'une pression exercée sur le collet 136 et est libéré sous l'effet d'une pression exercée sur l'épaulement annulaire 137. La figure 2 montre la position angulaire dans laquelle le collet 136 peut pénétrer b travers le trou allongé 123 dans la douille 132 de serrage ; tandis que la figure 3 représente la position d'engagement du collet 136 de l'outil et de la douille 132 de serrage. De mime, la figure 3 montre la configuration des sections transfersales du collet et du trou allongé. Pour l'actionnement, la douille de serrage est équipée d'une surface 144 a 'attaque formée par une denture interne qui engrbme avec une denture externe 140 de l'arbre rotatif et coulissant 156 formant élément d'actionnement, pour le serrage et la libération de l'outil. Savant l'entraînement en rotation de la douille de serrage, l'arbre 156 est entraîné en coulissement et, par suite, mis en prise, au moyen d'un entraînement 8 piston coulissant, qui est disposé à l'extrémité de l'arbre éloignée de l'outil, cet entraînement étant constitué par un cylindre 148 et un piston 150. Cet entrainement à piston coulissant fonctionne contre l'action dtun ressort 154, qui, lors de la suppression de la force d'entrainement, qui lui est appliquée, provoque le dégagement des dentures 125, 144. Pour la mise en rotation de l'arbre tournant et coulissant, par suite de la mise en prise, est utilisé un pignon 152 qui peut être entraîné par une crémaillre 131, actionnée par piston dans les deux sens de rotation.En addition, bien que cela ne soit pas représentég les faces. frontales du piston d'actionne- ment de crémaillère sont soumises alternativement à une pression d'huile, L'arbre 156 ne prend pas part au mouvement de reptation de la broche de fraisage et est monté dans des roulements à aiguilles, qui permettent son coulissement axial. Il est nécessaire de décaler latéralement la broche filetée 68, qui est destinée au déplacement en coulissement du chariot 20 porte-outil. Ltarbre creux 142, qui provoque le coulissement du charict porte-outil, est entraîné-par un engrenage 141 denture droite. Une machine possédant les caractéristiques doe l'invention, présente encore l'avantage, dans le cas où l'actionnement manuel est pratiqué puisque contrairement aux têtes de fraiseuse connues pour l'alésage et le dressage plan, il est possible d'utiliser différents types d'outils au moyen de la fixation-par serrage mécanique, sans perte de temps. De nombreuses modifications et adjonctions pourraient être apportées, à la tête de fraiseuse ci-dessus, sens sortir du cadre de l'invention, pour l'intelligence de laquelle on a décrit et représenté une forme d'exécution à titre d'exemple nullement limitatif R E V E N D I C A T I O N S 1. Tête de fraiseuse d'alésage et de dressage plan, comportant un chariot perts-outil mobile en coulissement dans des guides rectilignes transversalement à l'axe de la broche, ce chariot pessédant dans la direstion de la brache un évidement destiné à recevoir l'outil et sonternnt un dis@@sitif de fixation de l'outil @@@ serrage et cet@@ tête de fraisouse étant caratérisée par ce que derrière l'é@idement dertin@ @ recevrir l'outil et jusqu'à la face arrière du charist porte-outil est ménagée une cavité dans laquelle est logé l@ dispositif de fixation par serrage et par ce que le ce dispositif de fixation sur sa face éloignée de l'outil est façonné pour l'engagement d'un élément d'actionnement disposé dans la tête de fraiseuse, c'est-à-dire dans la broche de fraisage et destiné à actionner ce dispositif de fixation par sorr@ge. 2. Tête de fraiseuse, conforme à la revendication 1, @aractérisée par ce que l'élément d'@etionnement monté de façon coulissante dans la direction de l'axe tournant de la tête de fraiseuse, c'est-à-dire de la broche de fraisage et peut être mis @@ eng@g@@@@ d'actionnement avec la dispositif de fixation par serrage au moyen d'un dépla@ement on conlissement. 3. Tête de fraiseuse, conforme aux revendications 1 et 2, caractérisée par ce que le dispositif de fixation par serrage @onporte @@@ d@aille d@ serrage qui est pour@ue d'un fil@tage @@ierne, est vi@@ble @@ns un ter@udage mérngé dans ledite cavité et pour laquelle un arb@@ mobile en rotation et en translation amiale sert d'e@gane d'entrainement. 4. Tête de fraiseuse, conform @ la revendication 3. caractérisé @@@@@@@@@@@longe ménage dans le donille de serrage @ par un collet qu@ co@respond par sa forme à ce trou allongé et est disposé à une extrémité de l'outil qui comporte également un épaulement, ce @@llet ci cet épaulement venant à chaque fois en engagement avec un @été de la de@ille de serrage, quand celle-ci est entrainée en rotation dans le filetage. 5. Tête de fraiseuse, conforme à la revendication 3, caractérisée par es que l'arbre d'entrainement de la douille de serrage et celle-ci sont reliés de façon détachable l'un à l'autre au moyen d'éléments de couplage. 6. Tête de fraiseuse, conforme aux revendications 3 et 5, caractérisée par ce que lesdits éléments de couplage sont constitués par un endentement qui comporte une denture externe ménagée dans la tette de l'arbre et par une denture correspondante ménagée dans la douille de serrage, cet endentement étant découplable par coulissement. 7. Tête de fraiseuse, conforme aux revendications 3, 5 et 6, caractérisée par un mécanisme d'entraînement à pignon et crémaillère monté dans le carter de la machine-outil. 8. Tête de fraiseuse, conforme aux revendications 3, 5 et 6, caractérisé par un entraînement à piston coulissant destiné au déplacement axial de l'arbre.