Brevet FR2115126A1 — publié le 19720707

La présente invention concerne un dispositif de centrage et de fixation sur machine outilpollvant être amené par pivo- tement dans diverses positions, et comportant un dispositif de serrage maintenant de lui-même la pièce ou l'outil et un mécanisme de manoeuvre pour la suppression du serrage. Un tel dispositif peut être utilisé pour le centrage et la fixation de pièces d'usines ou bien d'outils d'usinage. On connaît des dispositifs de centrage de pièce pouvant pivoter dans des têtes à diviser, dans le cas desquels le mécanisme de manoeuvre pour la relâche du dispositif de fixation à autoserrage est relié rigidement à l'enveloppe supportant le centrage. Le dispositif de centrage dans ces tetes à diviser peut être amené par un pivotement de 900 hors de la position hori- zontale et prendre. ainsi une position verticale. Le mouvement de pivotement s'effectue autour d'un 34 de pivotement qui coupe l'axe de la pièce. En raison de la chaise cinématique existant entre le dispositif de centrage et le mécanisme de manoeuvre pour le relâchement du dispositif de fixa- tion à auto serrage , ce mécanisme de manoeuvre prend part au mouvement de pivotement. La position du point de pivotement audessus de la surface de construction est déterminée par @@nsé- quent par la longueur de construction du mécanisme it Comme on le saint, le piston de poussée manoeuvre hydrauliquement ou pneumatiquement s'est répandu en tant que Mécanisme de manoeuvre.Ces mécanismes à piston de poussée atteignent, principalement pour de longs trajets de manoeuvre, des dimensions de longueurs considérables, de sorte que le point de pivotement se trouve très haut au--dessus de la surface de fixation, Il en résulte une constitution d'ensemble statiquement instable, du dispositif de ce rage et de fixation. Les forces s'appliquant à la pièce conduisent à des déformations élastiques qui se traduisent par des défauts dans la précision de l'usinage, particulièrement quand l'axe de la pièce est vertical. Il faut considérer comme constituant une autre source d'erreurs les échauffements qui sont transmis au dispositif de centrage par le circuit hydraulique du mécanisme à piston de poussée. Ces conductions de chaleur agissent avant tout sur les broches de précision dont la modification de longueur, au bout d'un temps de fonctionnement assez longpdépasse les limites admissibles en raison de l'échauffement croissant de l'huile du circuit hydraulique. En outre, dans le cas des commandes hydrauliques pivotantes, l'amenée du fluide sous pressionsqui s'effectue9 soit par l'inw termédiaire de canaux annulaires, soit par l'intermédiaire de tuyaux flexibles participant au pivotement9 est toujours pro blématique. En effet tandis que lorsqu'il est prévu des canaux annulaires9 des pertes par fuites sont inévitables et nécessitent des travaux d'entretien qui prennent beaucoup de temps, on court toujours le risque, lorsqu'on emploie des conduites d'amenée mobiles, qu'il se produise une rupture de conduite.C'est en particulier dans e cas des machines-outils à fonctionnement automatique, dans lesquelles le mouvement de pivotement de la broche d'outil est compris, lui aussi, dans le cycle de travail automatique, que les troubles de fonctionnement dus à une rupture @@@con@@ite présentent les inconventients les plus graves.Une particularité, constituant un inconvénient, d'un mécanisme de manoeuvre solidaire d@ dispositif de @entrage et pivotant avec @@ dernier, réside encore en @e que toute perturbation du fono @@onn@ement @@ mécanisme de man@euvre immobilise la prise de @@outil d@ @nt la p@@iode, endant laquelle s'effectue la répara @@@on des @ég@ts, I1 n'est pas @@ossible en effet de procéder à @@ travail d'entretien on à une réparation de courte durée @@ndant que la broche à outil ou la pièce tournent. @@@ @a présente inven@ien a pour but d'augmenter la stabilité @@@ @@@@ qui concerne les dispositifs de centrage et de fixation pivotants de puces ou d'outils, d'augmenter la précision de et de la maintenir pendant und durée de fonctionnement relativement longue et enfin d'améliorer les facilités d'entretien, ainsi que la sécurité du fonctionnement. De façon plus détaillée l'invention a pour but de créer un dlspositif de centrage et de fixation pour machines-outils, susceptible d'être amenés par pivotement dans des positions Ilrerentes, avec @n dispositif de fixation autoserrant maintenant de lui-même la pièce ou l'outil ainsi qu'un mécanisme de manoeuvre pour le reachement du serrage, le mécanisme de ma noeuvre n'allongeant pas la broche pivotante, de sorte que le centre de gravité de cette dernière se trouve à une faible dis tance de la surface de fixation de l'appui du point de pivo tement, si bien que toutes les conduites d'amenée pour la com mande du mécanisme de manoeuvre peuvent etre installées à poste fixe et que la transmission de la chaleur provenant du mécanis- me de manoeuvre à la pièce ou à l'outil est limitée dans une large mesure. Un autre but de l'invention est de disposer le mécanisme de manoeuvre d'une manière telle qu'il soit possible de procéder à des travaux d'entretien et de réparation sur ce mécanisme même quand la pièce ou l'outil tournent. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de centrage et de fixation sur machines-outils9 pouvant entre amené par pi votement dans diverses positions, avec un dispositif de serrage maintenant de lui-meme la pièce ou l'outil et avec un mécaniste de manoeuvre pour le desserrage de la fixation dispositif carat térisé en ce que le mécanisme de manoeuvre est disposé à poste fixe, vis à vis de l'axe de centrage et en ce qu'il est en liai son active avec le dispositif de serrage. Cette liaison est constituée, suivant une autre caraco téristique de l'invention, par un accouplement à entrainement forcé9 une partie de cet accouplement étant reliée au dispositif de serrage tandis que l'autre partie est en liaison avec la bielle du mécanisme de manoeuvre, l'entraînement forcé étant pro voqué par le mouvement de pivotement de la pièce ou de 11outil dans une position déterminée. L'application de la solution suivant l'invention fournit; différents avantages pour ce qui concerne le mode de construction, la précision pouvant etre obtenue dans l'usinage, la sécu rité de fonctionnement et l'entretien0 Du fait que le mécanisme de manoeuvre est séparé de l'arbre de pièce ou de la broche deouS til.9 les deux groupes de construction peuvent etre fabriqués sé parément. On obtient des économies supplémentaires du fait que les conduites de fluide sous pression peuvent être posées à poste fixe, à la différence de ce qui se passe dans les réalisations connues comportant des canaux annulaires ou des tuyaux flexibles La courte distance entre le joint de pivotement et la surface di fixation assure une augmentation importante de La stabilité statique, ce qui, en combinaison avec le fait que la pièce ou l'outil sont maintenus éloignés de la chaleur provenant du mécanisme de manoeuvre9 permet d'obtenir des résultats plus précis. Grâce à la force fixe des conduites d'amenée du fluide sous pres sion et du fait que toute rupture de conduite se trouve ainsi exclue9 les pannes sont limitées à un minimum. Les pièces du mécanisme du piston de poussée pour le mécanisme de manoeuvre, qui sont éventuellement usées au bout d'un temps de service assez long, peuvent etre remplacées facilement pendant que la pièce ou l'outil tournent0 Il est possible dans ces conditions de remplacer l'ensemble du mécanisme de manoeuvre par un mécanisme de manoeuvre pr8t à fonctionner. L'invention concerne également les machines équipées dlun dispositif tel que celui déerit cidessus. L'invention sous mieux comprise grâce à la description ciaprès et aux dessins annexés qui représentent un exemple non limitatif de réalisation de l'invention9 dessins dans lesquels g la figure 1 représente une broche d'outil en liaison avec une tête à divisera la figure 2 représente la toute à diviser suivant la figure 1, la broche à outil ayant pivoté de 900. L'exemple de réalisation concerne un arbre 1 qui est dis posé de manière à pouvoir pivoter dans une toute à diviser 2. Le mouvement de pivotement s'effectue autour d'un axe de pivotement 3 ; cet axe de pivotement 3 coupe l'axe de l'arbre 1 au point de pivotement 4. Dans la position horizontale de l'arbre 1 suivant la figure 19 une broche d'outil 5 agit sur la pièce cens trée sur l'arbre 19 tandis qu'après un pivotement de 900 une position verticale de l'arbre 1 est atteinte position dans laquelle une seconde broche 6 d'outil agit sur la pièce.La tête à diviser 2 est fixée avec son palier pivotant 7 sur la surface de fixation 8 du bâti 9 de la machine On n'a pas représenté les particularités de la commande du pivotement parce aulelles n'appartiennent pas à l'invention. Dans l'alésage de l'arbre 1g est monté un dispositif de fixation 10 à autoserrage O Le mécanisme de manoeuvre néces saire pour desserer ce dispositif de fixation 10 se compose d'un mécanisme à vérin 119 muni d'une tige 12 Le mécanisme li est disposé à poste fixe contre le båti 9 de la machine vis à vis de l'arbre 1 pouvant pivoter, l'amenée de l'huile sous pression s'effectue par l'intermédiaire de conduites 13 de fluide sous pression. Dans une des positions extrêmes de l'arbre 19 le mécanisme 11 est relié au dispositif de fixation 10 par un accouplement à entrainement forcé.Cet accouplement est constitué par le collet d'accouplement 14 qui est relié par l'intermédiaire d'une tige 15 au dispositif de fixation 10 et par une grille d'accou- plement 16 reliée à la bielle 12 du mécanisme 11. la griffe d'accouplement 16 présente une mâchoire ouverte dans le sens du pivotement de l'arbre 1, mâchoire dans laquelle le collet d'accouplement 14 entre et sort en pivotant. La mtchoire d'accouplement 16 fournit la possibilité de déplacer axialement le dis positif de serrage dans un mouvement de va et vient, de sorte que toute direction de manoeuvre peut 8tre utilisée pour déplacer des éléments de serrage, des moyens de prise ou des mécanismes de verrouillage. Au lieu de conjuguer deux broches d'outils, on peut aussi en conjuguer plus de deux. Dans le cas où il y a association d'un dispositif de chargement à une position de l'arbre 1, il est recommandé d'installer le mécanisme de manoeuvre avec le mécanisme Il à piston de poussée d'une manière telle que le desserrage du dispositif de serrage s1 effectue dans cette position. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représente à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de realisation sans pour cela sortir du cadre de ltinventionZ REVENDICATIONS 10) Dispositif de centrage et de fixation sur machines outils D pouvant etre amené par pivotement dans d;verses positions avec un dispositif de serrage maintenant de lui-meme la pièce ou l'outil9 et avec un mécanisme de manoeuvre pour le desserrage de la fixation9 dispositif caractérisé en ce que le mécanisme de manoeuvre est disposé à poste fixe vis à vis de l'axe de centrage et en ce qu'il est en liaison active avec le dispositif de serrage. 20) Dispositif suivant la revendication l9 caractérisé en ce qu'à celle de ses extrémités à laquelle le mécanisme de manoeuvre est associé fait saillie une tige reliée au dispositif de serrage, le mécanisme de manoeuvre comportant une tige mobile qui exécute un mouvement de va et vient g tandis que les extrémités libres de chaque tige, se présentant sous la forme d'un accouplement à entraînement forcé, peuvent être séparées ou reliées par le mouvement de pivotement du dispositif de centrage et de fixation. 3 ) Machines équipées d un dispositif suivant leune quelconque des revendications 1 ou 2.