Brevet FR2141639A1 — publié le 19730126

La présente invention concerne une machine à tailler dans laquelle l'outil de coupe est monté sur un porte-outil qui peut être approché et éloigné d'une pièce, de sorte que des coupes ou tailles (passes) successives sont faites sur la pièce lors des mouvements successifs du porte-outil en direction de cette pièce .Le but de cette invention est de programmer la machine de telle façon que lors des mouvements successifs de l'outil il pénètre automatiquement dans la pièce de quantités différentes, suivant un programme prédéterminé, de façon à réaliser automatiquement des tailles successives de profondeurs différentes Ce résultat est obtenu en prévoyant un corps, mobile en même temps que le porte-outil, et portant une roue à rochet mobile .Un cliquet monté sur le corps de façon à pouvoir se rapprocher et s'éloigner de la roue à rochet peut venir en contact avec les dents de cette roue pour empêcher le mouvement de la roue dans un premier sens .Le cliquet est monté de telle façon quZaprès qu il ait été dégagé d'une dent de la roue il est déplacé le long de la périphérie de cette roue sur une distance prédéterminée dans le sens opposé audit premier sens, cette distance étant inférieure à l'intervalle entre les dents de la roue .Lorsque le porte-outil est rapproché de la pièce de façon à atteindre un emplacement prédéterminé, la roue se déplace dans le premier sens Jusqu a ce que le cliquet pénètre dans la dent suivante de la roue et le porte-outil peut se déplacer au-delà dudit emplacement prédéterminé sur une distance qui est proportionnelle à la course de la roue à rochet dans le premier sens D'autres caractéristiques et avantages de cette invention apparattront au cours de la description qui va suivre , faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel la Fig.l est une vue en plan de la machine la Fig.2 est une vue en élévation latérale du porte-outil et d'un mécanisme de commande permettant de mettre en oeuvre l'invention la Fig.3 est une vue en coupe d'une partie du mécanisme de commande la Fig.4 est une vue en élévation latérale de ce mécanisme la Fig.5 est une vue d'un mécanisme permettant de commander la position d'un chariot sur lequel le porte-outil est monté ; et la Fig.6 est une vue schématique représentant une partie du circuit de commande de cette machine En se référant à ces figures, l'appareil de commande pour machine à tailler comporte, dans un mode de réalisation préféré, des circuits électriques et hydrauliques ainsi que des dispositifs mécaniques .Comme cela apparattra aux spécialistes , les circuits électriques et les moyens mécaniques peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de sorte que ne sont décrites que les parties nécessaires à la compréhension de l'invention La Fig.2 représente un corps 7 qui règle la profondeur de coupe ou de taille d'un porte-outil 2. Le porte-outil 2 porte un outil de coupe ou de taille 13 et peut être animé d'un mouvement alternatif suivant un trajet C-D (Figs. 1 et 4) le long d'un guide 9 qui est fixé à un chariot 16 (Fig.l). Une tige 12 et un ensemble 5 sont fixés sur le guide 9. Le chariot 16 peut être animé d'un mouvement alternatif suivant un trajet G-H (Fig.l). La Fig.3 représente la disposition des pièces internes qui constituent le dispositif commandant la profondeur de coupe devant être effectuée par l'outil 13 sur une pièce. Ce dispositif de réglage de la profondeur de coupe comprend le corps 7 et un piston plongeur 4 animé d'un mouvement alternatif suivant le trajet E-F, et pourvu d'une crémaillère et de deux presse-étoupe .Un pignon 17 engrène avec cette crémaillère et est monté sur un arbre 15 Cet arbre peut tourner dans des alésages ménagés dans le corps 7. Un mors 1 est monté sur un arbre 20 qui peut tourner dans des alésages également ménagés dans le corps 7. La Fig.4 montre la position des parties externes du dispositif qui commandent la profondeur de coupe .A son extrémité externe l'arbre 20 comporte une portée excentrée qui sert d'axe central pour un cliquet 29. L'arbre 15 comporte à une extrémité une partie élargie dans laquelle est fixée une vis 26 .La vis 26 sert à bloquer une roue à rochet 24 sur l'extrémité de l'arbre en pénétrant dans l'un quelconque de quatre alésages ménagés dans cette roue Une tête de vis 27 est fixée dans la roue 24, cette tête se trouvant sur la face inférieure de la roue 24 de sorte que lorsque cette roue tourne dans un sens ou dans l'autre, elle ne peut le faire que jusqu'à ce que la tête 27 entre en contact avec une tête de vis 25 montée sur le corps 7.Un levier 50 est monté de façon à pouvoir basculer autour d'un axe s'étendant à travers le corps 7. Ce levier, lorsqu'il tourne légèrement dans le sens des aiguilles d'une montre soulève le cliquet 29 et lorsqu'il tourne dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre il permet au cliquet 29 de descendre .Un manchon 22 est monté sur la tige 12 et comporte dans sa partie interne un frein à friction 38 qui est serré par le tampon 59 lorsque le chapeau fileté 40 tourne .Un levier 61 monté sur un arbre 60 sert à empêcher le mouvement du levier 30 lorsque cela est souhaitable La Fig.5 représente un bottier 50 dans lequel un arbre 46 est monté de façon à pouvoir. se déplacer suivant le trajet G-H, cet arbre 46 étant fixé au chariot 16. Une plaque 43 fixée sur l'arbre 46 est alignée- avec un piston 44 également monté de façon à pouvoir se déplacer dans le bottier 50 suivant le trajet G,H. Le bottier 50 reçoit également des clapets 48 et 49 commandant l'écoulement d'un fluide Au début d'une opération d'usinage, le porte-outil 2 se trouve dans la position de retrait D (Fig.l) , le piston 4 (Fig.5) fait saillie à l'extérieur du corps 7 de telle façon que la tête de vis 27 est en contact avec la face inférieure de la tête de vis 25 (Fig.4) ;; le cliquet 29 est soulevé et dégagé de la roue à rochet 24, par l'action du levier 30 , le piston 44 fait saillie à l'ex- térieur du bottier 50 et est en contact avec la plaque 4), comme représenté sur la Fig.5, et l'outil de coupe 15 se trouve dans sa position de retrait , éloigné de la pièce à usiner Le porte-outil 2 est alors avancé dans la direction D-C pour réaliser la première passe dans la pièce . Ce mouvement provoque le basculement du levier 50 (Fig.4) sous l'action du manchon 22 ( qui est toujours freiné avec une pression modérée sur la tige 12 par l'action du frein 38) pourabaisser le cliquet 29 et l'amener en contact avec la périphérie de la roue 24, entre deux de ses dents . Par conséquent lorsque le piston vient en contact avec une butée 5 qui est prévue sur l'ensemble 5, qui se trouve dans l'alignement du piston 4 et qui est solidaire du guide 9, le piston 4 tend à rentrer sur une courte distance dans le corps 7 suivant la direction E-F et fait par conséquent tourner la roue 24 jusqu'à ce que le cliquet 29 pénètre dans l'une des dents de la roue à rochet 24.Après que le cliquet 29 ait pénétré dans une dent de la roue le piston 4 ne peut plus se déplacer dans la direction E-F et le porte-outil ne peut plus se déplacer dans la direction D-C de sorte que l'outil 15 se trouve dans sa position finale d'usinage,ayant pénétré dans la pièce sur une certaine profondeur.Ce court retrait du piston 4 provoque l'expulsion d'une petite quantité d'huile hors de la chambre 19 en direction de la chambre 45 pour déplacer le piston 44 sur une courte distance dans la direction G-H, cette distance étant proportionnelle au rapport entre les surfaces des pistons 4 et 44. Après que la première passe ait été exécutée, le levier 30 vient en contact avec une butée 42 (Fi.4). Le porte-outil, en même temps que le corps 7, recule alors dans la direction C-D Au début des quatre ou cinq premiers millimètres de ce mouvement, le manchon 22 qui est maintenu par friction sur ltarbre 12 par le frein 38 fait basculer le levier 30 dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre pour le faire entrer en contact avec une butée 41 et soulever le cliquet 29 en le dégageant de la dent de la roue 24 avec laquelle il était entré en contact après quoi le levier 50 déplace le manchon 22 le long de l'arbre 12 à l'encontre de la résistance exercée par le frein 58.Lorsque le cliquet est dégagé de la roue à rochet, un ressort 21 (Fig.3) fait tourner l'arbre 20 et provoque le déplacement du cliquet 29 vers la droite (Fig.4) sur la partie excentrée de l'arbre 20,sur une distance prédéterminée qui est inférieure à la distance entre deux dents adjacentes quelconques de la roue à rochet Après le recul du porte-outil, après la première passe, le chariot 16 est déplacé dans la direction G-H Jusqu'à ce que la plaque 43 entre en contact avec le piston 44.Etant donné que le piston 44 s'etait déplacé sur une courte distance dans la direction G-H lorsque le porte-outil 2 avait été déplacé vers l'intérieur pour réaliser la première passe, le chariot peut se déplacer dans la direction G-H sur une distance suffisante pour amener l'outil 13 en position pour la deuxième passe Le porte-outil est à nouveau entraîné dans la direction D-C de façon à réaliser la deuxième passe sur la pièce. Ce mouvement provoque à nouveau un mouvement de descente du levier 50 contre la périphérie de la roue 24, entre des dents de cette roue, de sorte que lorsque le piston 4 vient à nouveau en contact avec la butée 3, ce piston 4 se déplace à nouveau dans la direction E-F et fait alors tourner la roue à rochet jusqu a ce que le cliquet 29 pénètre dans la dent suivante .La course d'avance du porteoutil au-delà de l'emplacement prédéterminé fixé par la venue en contact avec la butée 3, et par conséquent la profondeur de coupe réalisée dans la pièce par l'outil 13, dépend de la distance parcourue par le cliquet 29 le long de la périphérie de la roue 24 avant qu'il pénètre dans la dent de cette roue, et ceci dépend de la distance périphérique entre cette dent et la dent avec laquelle le cliquet était venu en contact pour la première passe . A nouveau, le mouvement du piston 4 dans la direction E-F entratne un mouvement correspondant du piston 44 dans la direction G-H Par conséquent au début de la troisième passe , après que le chariot 16 se soit déplacé à nouveau dans la direction G-H jusqu a ce que la plaque 43 vienne en contact avec le piston 44 , ce chariot aura été déplacé d'une distance le plaçant en position pour la troisième passe .Lssmouvements combinés des deux pistons 4 et 44 font que l'outil se trouve toujours au voisinage de la pièce avant chaque opération d'usinage Il résulte de ce qui précède que la profondeur de chaque passe est proportionnelle à la distance d'une dent à l'autre sur la roue à rochet 24 (Fig.4). Par conséquent si lors de l'usinage d'une pièce particulière il est nécessaire que la machine effectue des passes de profondeurs différentes , il suffit de réaliser une roue 24 dont les distances d'une dent à l'autre soient proportionnelles (suivant la position de l'outil par rapport à l'axe de la pièce à usiner) à l'amplitude des passes souhaitées .Pour obtenir une échelle variable des profondeurs de coupe, on utilise un jeu de quatre ou cinq roues à rochet Le rétablissement des positions initiales des pistons 4 et 44, pour la pièce suivante à usiner, est exécuté lorsque l'usinage de la première pièce est terminé et ce de la façon suivante :lorsqu'il est excité un distributeur X à commande électromagnétique (Fig.6) permet à l'huile sous pression de passer en direction d'une chambre 47, comme représenté sur la Fig.6, le piston 44 se déplaçant vers la gauche et chassant l'huile de la chambre 45 vers la chambre 19, cette huile provoquant elle-même le déplacement du piston 4 vers la gauche .Lorsque ltélectro-vanne X n'est plus eXcitée( ceci se produit pendant l'usinage d'une pièce), la chambre 47 demeure reliée à la source d'huile , et l'huile sous pression passe à travers le clapet 4#, empêchant ainsi 19 fuite de l'huile contenue entre les chambres 19 et 45 pendant l'opération d'usinage .La fonction du clapet 49 est de permettre à chaque fin de cycle le rétablissement du fluide hydraulique contenu entre les pistons 4 et 44 s'il se produisait une fuite quelconque, tandis que la fonction du clapet 48 est de permettre la fuite du fluide hydraulique contenu entre les pistons 4 et 44 lorsque cela est souhaitable pour dimi- nuer la course du piston 4, cette course dépendant de l'alésage dans lequel la roue à rochet 24 a été fixée (Fig.4) par la tête de vis 26 fixée sur l'arbre 15. Ceci est dt au fait que la roue 24 ne peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre pour faire sortir le piston 4 hors du corps 7, que jusqu a ce que la tete de vis 27 fixée à la roue 24 vienne en contact avec la tête 25 fixée au corps 7 pour régler la profondeur de coupe . Dans les pièces de faible dimension, toute la course du piston 4 dans la direction F-E (Fig.5) ntest pas utilisée . Par conséquent pour l'usinage de telles pièces, le porte-outil 2 peut travailler dans la partie avant du guide 9, une surface de portée plus grande étant obtenue dans cette partie de la pièce de guidage REVENDICATIONS 1-Dispositif pour régler la profondeur de la coupe effectuée par une machine de coupe ou de taille sur une pièce, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: un porte-outil portant un outil de coupe , pouvant se déplacer suivant une trajectoire qui le rapproche et l'éloigne de la pièce; un corps monté de façon à se déplacer solidairement avec le porte-outil; une roue à rochet comportant à sa périphérie plusieurs dents espacées et montée mobile sur le corps ; un cliquet monté sur le corps de façon à pouvoir être rapproché et éloigné de la périphérie de la roue à rochet et adapté pour empêcher un mouvement de cette roue dans un premier sers lorsqu'il est en contact avec une dent de la roue; des moyens pour déplacer le cliquet le long de la périphérie de la roue dans le sens opposé audit premier sens sur une distance prédéterminée, inférieure à l'intervalle entre les dents de la roue, après le mouvement de dégagement du cliquet hors de la dent de la roue; des moyens pour effectuer un mouvement d'avance du porte-outil vers un emplacement prédéterminé ; des moyens pour solliciter le cliquet en direction de la périphérie de la roue et le déplacer de ladite distance prédéterminée à partir d'une première dent de la roue lorsque le porte-outil parvient audit em placement ; des moyens d'actionnement de la roue, fonctionnant en réponse à l'arrivée du porte-outil audit emplacement pour provoquer le déplacement de cette roue dans le premier sens jusqu'à ce que le cliquet pénètre dans la dent suivante ; des moyens adaptés pour poursuivre le mouvement d'avance du porte-outil au-delà dudit emplacement sur une distance qui est proportionnelle à la course de la roue à rochet dans ledit premier sens ; et des moyens pour ar rester le mouvement d'avance du porte-outil en réponse à l'entrée du cliquet dans ladite dent suivante de la roue 2-Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement de la roue à rochet comprennent: un plongeur monté de façon à être mobile dans le corps ; des moyens de transmission interposés entre le plongeur et la roue à rochet; et une butée disposée audit emplacement dans ltalignement du plongeur, de sorte que la venue en contact du plongeur et de la butée audit emplacement provoque un déplacement du plongeur dans le corps jusqu a ce que le cliquet pénètre dans ladite dent suivante de la roue 3-Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus : un chariot mobile suivant une deuxième trajectoire qui est transversale par rapport à la trajectoire du porte-outil; un boîtier ; un piston monté mobile dans ce bottier ; des moyens de positionnement pour positionner le chariot sur ladite deuxième trajectoire dans une position qui est déterminée par ltemplacement du piston dans le boîtier ; et des moyens fonctionnant en réponse au mouvement du plongeur dans le corps pour provoquer un mouvement correspondant du piston dans le boîtier 4-Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits derniers moyens mentionnés comprennent : un circuit hydraulique interposé entre le plongeur et le piston et des organes de commande hydraulique destinés à commander l'écoulement du fluide dans ledit circuit 5-Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cliquet est monté sur un levier qui est articulé sur le corps pour réaliser le montage du cliquet sur le corps, ce dispositif comprenant de plus : un dispositif de friction adapté pour venir en contact avec le levier ; des moyens fonctionnant en réponse au déplacement du porte-outil vers la pièce pour que le dispositif à friction fasse basculer le levier de telle façon que le cliquet soit sollicité en direction de la périphérie de la roue ; et des moyens fonctionnant en réponse au déplacement du porte-outil lorsqu'il s'éloigne de la pièce pour que le dispositif à friction fasse basculer le levier de telle façon que le cliquet est dégagé d'une dent de la roue 6-Machine de coupe ou de taille caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5.