Brevet FR2090375A1 — publié le 19720114

On connaît des machines-outils munies de têtes de changement d'outils. C'est ainsi qu'une machine-outil peut comprendre, par exemple, deux broches qui se trouvent alternativement dans une position de travail et dans une position 5 d'équipement. Pendant que l'une des broches se trouve dans sa position de travail, l'autre se trouve dans la position d'équipement, où on l'équipe pour l'opération de travail suivante en la garnissant d'outils prélevés dans un magasin. Une telle machine présente l'inconvénient que les trous d'un ensemble de forages ne 10 peuvent être percés que successivement de sorte que la réalisation de l'ensemble des trous est relativement longue, bien que le temps d'équipement soit, dans ce cas, notablement diminué par rapport à celui d'une machine n'ayant qu'une seule broche. Le travail peut être exécuté beaucoup plus 15 rapidement à l'aide des machines dites à plusieurs broches. Dans ces machines, les outils de plusieurs broches sont mis en action simultanément et, par exemple, tous les trous d'un ensemble peuvent être effectués en une seule opération. Ces machines présentent l'inconvénient d'être généralement coûteuses et d'exiger un 20 temps d'équipement long. Une variante spéciale du genre de machine mentionnée en dernier lieu est la perceuse à colonne à têtes interchangeables portant chacune plusieurs brochés. Dans une telle machine, les mèches nécessaires au forage des trous d'un ensemble 25 de trous prévus sont réunies sur une seule tête et sont destinées à travailler simultanément. Quand la configuration de l'ensemble des trous change, on remplace une tête à plusieurs broches par une autre tête équipée en vue du forage d'un nouvel ensemble de trous. Ces machines sont d'une construction simple et les temps d'équi-30 pement sont courts. Elles présentent l'inconvénient, commun à toutes les machines à plusieurs broches, d'être trop coûteuses pour le forage de trous isolés. Pour une fabrication en série, on dispose donc généralement à la fois de machines à plusieurs broches et de machines à une seule broche et on fait passer les 3$ pièces successivement sur les différentes machines, ce qui aboutit à des temps d'usinage relativement longs. La présente invention a pour but de fournir une machine de construction simple, qui ne présente pas les inconvénients des machines connues et qui peut être utilisée pour des 71 19472 2090375 fabrications en série dans des conditions déterminées, tout en n'exigeant que des temps d'équipement courts. Les conditions déterminées sont caractérisées par le forage simultané d'un ensemble de plusieurs trous et par l'exécution d'un forage simple indépen-5 dant, sans que l'invention soit cependant limitée aux perceuses. Pour résoudre ce problème, la machine-outil selon l'invention, qui comprend plusieurs outils travaillant simultanément, est caractérisée par. le fait qu'elle comprend une tête interchangeable à plusieurs broches, en elle-même connue, 10 combinée avec une tête à broche unique, également connue en elle-même. La machine conforme à l'invention constitue ainsi une centrale d'usinage dans laquelle plusieurs opérations d'usinage peuvent être exécutées simultanément, alors que ces 15 opérations devaient être effectuées successivement et sur plusieurs machines dans la fabrication en série connue. Le temps d'usinage d'une pièce sur une telle machine devient ainsi notablement plus court. En outre, les temps d'équipement d'une telle machine sont également courts, parce que les têtes à plusieurs broches qui 20 appartiennent à cette machine, de même que la tête à broche unique peuvent être rééquipées indépendamment les unes des autres pendant le fonctionnement de la machine, conformément à l'usinage qu'il s'agit d'effectuer d'une part par les têtes à-plusieurs broches et d'autre part par les têtes à broche unique. 25 Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, la tête à plusieurs broches et la tête à broche unique travaillent simultanément et cela de telle sorte que la tête à plusieurs broches et la tête à broche unique effectuent simultanément des usinages sur différentes faces d'une 30 pièce. Selon une autre particularité de l'invention, l'axe longitudinal de la tête à plusieurs broches et l'axe longitudinal de la tête à broche unique se croisent avec un angle de 90°. On réalise ainsi une construction normale qui permet, de fa-35 çon particulièrement avantageuse, l'usinage simultané sur plusieurs faces d'une pièce. L'invention n'est cependant pas limitée à ce cas particulier, mais comprend également les machines dans lesquelles l'axe longitudinal de la tête à plusieurs broches et l'axe longitudinal de la tête à broche unique se croisent avec un 71 19472 2090375 angle différent de 90°. L'invention s'applique également à une machine-outil à plusieurs outils travaillant simultanément, qui comprend une table circulaire pouvant coulisser sur un banc de la $ machine. Dans une telle machine et selon l'invention, la tête à plusieurs broches est réunie avec la table circulaire sur un chariot mobile par rapport au banc de la machine, tandis que la tête à broche unique est montée indépendamment de ce chariot. En ce qui concerne l'équipement de la machine 10 avec des outils prélevés dans un magasin, on propose suivant l'invention la disposition suivante : - pour les têtes interchangeables à plusieurs broches de la machine on prévoit un magasin circulaire rotatif, tandis que la tête à broche unique fait partie d'une tête pivo-15 tante portant deux têtes à broche unique dont l'une se trouve en position de travail pendant que l'autre se trouve en position d'équipement devant un magasin. Il est ainsi possible d'équiper les différentes têtes à plusieurs broches de la machine, indépendamment du travail de celle-ci, de les entreposer dans un 20 magasin et de prélever dans celui-ci la tête à plusieurs broches qui est nécessaire à un instant voulu. En ce qui concerne la tête à broche unique, la situation est cependant telle que l'on ne fait pas agir simultanément plusieurs outils, mais on doit disposer pour chaque opération d'un outil qui a été monté sur la tête 25 a broche unique qui se trouvait au repos pendant une opération précédente. Dans ces conditions, il est donc avantageux de monter la tête à broche unique sur une tête pivotante qui porte, également une seconde tête à broche unique, ces deux têtes se trouvant alternativement en position d'équipement et en position de travail. 30 Le magasin associé aux têtes à plusieurs broches est stationnaire, tandis que le magasin associé aux deux têtes à broche unique est relié a la tête pivotante ou au support de celle-ci, lequel support doit être réglable su moins dans une direction, au delà de ses mouvements de pivotement. Le magasin associé aux têtes à 35 broches multiples est avantageusement disposé horizontalement au-, dessus de la tête de la machine. Le diamètre de ce magasin doit correspondre à la course d'avance et de retrait de la tête à plusieurs broches qui se trouve en position de travail. En outre, il est avantageux de monter les têtes à broches multiples sur la 71 19472 2090375 partie inférieure du magasin et de leur permettre de pivoter éventuellement autour d'un axe horizontal. Comme application de la machine selon l'invention qui constitue une centrale d'usinage, on envisage de 5 préférence une perceuse et dans ce cas les outils de la tête à plusieurs broches et de la tête à broche unique sont des outils rotatifs, et de préférence des forets. Le domaine d'application de l'invention n'est pas limité aux perceuses, mais englobe les machines-outils en général, ainsi qu'il résultera clairement de 10 la description qui va suivre. Un mode de réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple aux dessins annexés dans lesquels î - la figure 1 est une vue en plan d'une machine selon l'invention constituant une centrale d'usinage ; 15 - la figure 2 est une vue latérale de la machine de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de face de la machine suivant les figures 1 et 2. Sur le banc 1 de la machine coulisse un cha-20 riot 2 qui porte une table circulaire 3 destinée à recevoir une pièce a usiner. Le chariot peut être déplacé de manière connue dans le sens longitudinal du banc de la machine. Sur ce même chariot 2 qui porte la table circulaire est également monté, de façon réglable, l'ensemble 4 des têtes à plusieurs broches. Le 25 moteur d'entraînement de cet ensemble 4 est désigné par la référence 5. La machine comprend plusieurs têtes à broches multiples 6, 6a^ 6b, etc. Une de ces têtes à broches multiples se trouve toujours en position de travail dans laquelle elle est accouplée au moteur 5. Les autres têtes à broches multiples sont garnies 30 d'outils 7, conformément à la configuration des ensembles de forages à exécuter, et elles sont suspendues à des tiges 8 du magasin circulaire 9. Celui-ci est monté par des supports 10 sur le banc 1 de la machine. Ce magasin est donc stationnaire, mais peut tourner autour de son axe de symétrie vertical. Le prélèvement dans 35 le magasin de la tête à broches multiples équipée, son transport au lieu d'usinage et son accouplement avec le moteur 5 s'effectuent par des moyens connus. Le cas échéant, le montage des têtes à broches multiples 6, 6a. ... sur le magasin circulaire 9 est susceptible de pivoter autour d'un axe horizontal pour faciliter la 71 19472 2090375 rotation du magasin circulaire autour de son axe vertical et l'amenée des têtes à broches multiples à la position d'usinage. Un bras latéral 11 est solidaire du banc 1 de la machine et constitue un deuxième banc, les pièces 1 et 11 étant par exemple 5 réunies par vissage. Le banc 11 présente des guides horizontaux 12 pour un montant 13 qui peut se déplacer en direction de la table circulaire 3. Sur le montant 13, un chariot I4. peut coulisser verticalement dans des guides 15. Le chariot 14 porte une tête 16 qui peut pivoter autour d'un axe horizontal et porte les deux tê-10 tes à broche unique 17 et 18. A la tête pivotante 16 est adjoint un magasin 19. Cette partie de l'ensemble de la machine-outil est agencée de telle sorte qu'à chaque instant l'une des têtes à broche unique (dans le dessin la tête 18) se trouve en position d'usinage, tandis que l'autre tête à broche unique (17) se trouve 15 en position d'équipement au voisinage du magasin 19. Les deux têtes à broche unique 17 et 18 sont équipées avec des outils 20 prélevés dans le magasin 19, suivant les besoins de l'usinage envisagé. La tête à broche unique 18 prête à l'usinage 20 et la tête à broches multiples 6 prête à l'usinage travaillent simultanément, du fait que la tête à broches multiples participe à tous les mouvements du chariot 2. Quand une pièce doit être usinée sur les quatre faces, on pratique d'abord sur une face l'ensemble des forages prévus qui sont opérés par la tête à bro-25 ches multiples 6. En même temps, la tête à broche unique 18 travaille sur une face décalée de 90° sur la pièce et y pratique les perçages isolés qui ne peuvent pas être réalisés dans le cadre de l'ensemble des forages. Ensuite on intervertit les deux faces de la pièce, de manière à pratiquer sur une des faces l'ensemble 30 des forages et sur l'autre face les perçages isolés qui ne pouvaient pas être faits dans l'opération précédente. On usine ensuite, de façon analogue les deux autres faces de la pièce qui se rejoignent avec un angle de 90°. Comme déjà dit, l'invention a été décrite 35 à propos de son application préférée à une perceuse. Cependant, l'invention est un principe applicable avec différents outils et différents modes d'usinage, sans se départir de son principe selon lequel une tête à plusieurs broches est combinée avec une tête à broche unique et que ces deux têtes effectuent de préférence 71 19472 2090375 simultanément des usinages suivant des exigences différentes. La coopération entre le magasin circulaire 9 et la tête à broches multiples 6 de l'ensemble 4 d'une part et la coopération des têtes à broche unique 17, 18 avec le magasin 19 d'autre part n'ont pas besoin d'être décrites plus en détail parce qu'elles ne font pas l'objet de l'invention. Cette coopération peut être réalisée de toute manière appropriée. 71 19472 2090375 REVENDICATIONS 1. Machine-outil comprenant plusieurs outils travaillant simultanément, caractérisée par le fait qu'elle comprend une tête interchangeable à plusieurs broches, en elle-même 5 connue, combinée avec une tête à broche unique, également connue en elle-même. 2. Machine-outil suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la tête à plusieurs broches et la tête à broche unique travaillent simultanément sur différentes 10 faces d'une pièce fixée sur la table de la machine. 3. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée par le fait que l'axe longitudinal de la tête à plusieurs broches et l'axe longitudinal de la tête à broche unique se croisent avec un angle de 90°. 15 4. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3» comprenant une table circulaire montée de manière à pouvoir coulisser sur le banc de la machine, caractérisée par le fait que la tête à plusieurs broches est réunie avec la table circulaire sur un chariot mobile par rapport au banc 20 de la machine, tandis que la tête à broche unique est montée indépendamment de ce chariot. 5. Machine-outil suivant la revendication 4., caractérisée par le fait qu'elle comprend, pour les têtes interchangeables à plusieurs broches, un magasin circulaire rotatif 25 tandis que la tête à broche unique fait partie d'une tête pivotante portant deux têtes à broche unique dont l'une se trouve en position de travail pendant que l'autre se trouve en position d'équipement devant un magasin. 6. Machine-outil suivant la revendication 5, 30 caractérisée par le fait que le magasin associé aux têtes à plusieurs broches est stationnaire, tandis que le magasin associé aux deux têtes à broche unique est relié à la tête pivotante ou au support de celle-ci, lequel support- est réglable au moins dans une direction au-delà de ses mouvements de pivotement. 35 7. i"iachine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le magasin associé aux têtes à plusieurs broches est disposé horizontalement au-dessus de la tête de la machine, que le diamètre de ce magasin correspond à la course d'avance et de retrait de la tête à 71 19472 2090375 plusieurs broches qui se trouve en position de travail, et que les têtes à plusieurs broches sont montées à la partie inférieure du magasin de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal. 8. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les outils qui équipent la tête à plusieurs broches et la tête à broche unique sont des outils rotatifs tels que des forets.