Brevet FR2182624A1 — publié le 19731214

La présente invention a principalement pour objet une table tournante et plus particulièrement un dispositif compensateur de déformation pour une table tournante, ce dispositif pouvant supporter de façon optimale la table tournante quelle que soit la forme, la rigidité et le poids de la pièce à usiner montée sur la table, ainsi qu'un moyen pour supporter cette table. D'une façon générale, une table tournante est utilisée pour l'usinage des pièces avec un rendement élevé et une grande précision. Cette table tournante est adaptée pour porter des pièces ayant un poids allant jusqu'à une limite admissible et pour la pla cer suivant un angle et une position convenables pour l'usinage par des mouvements de rotation et des mouvements rectilignes. De plus, cette table permet d'usiner quatre cotés latéraux et la surface supérieure d'une pièce à usiner, mais non sa surface inférieure, ou fond, en particulier en utilisant des outils différents pendant l'usinage. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels Fig. 1 est une vue en perspective d'un mécanisme à table tournante ; Fig. 2A est une vue en plan du mécanisme de la fig. 1 ; Fig. 2B est un diagramme montrant la déformation de la table ; Fig. 3A est une coupe suivant la ligne ITIA-IlIA de la fig. 2A ; Fig. 3B est une coupe suivant la ligne IIIB-IIIB de la fig. 3A Fig. 4 est une vue en plan d'une table tournante comportant un dispositif compensateur de déformation selon un mode de mise en oeuvre de l'invention ; Fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 4 Fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 5 ; et Fig. 7A et 7B représentent un dispositif compensateur selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention La figure 1 représente en perspective un mécanisme à table tournante comportant une table 1, un chariot 2, ou base de la table, pour supporter la table tournante et un banc 3 pour guider le chariot 2 coulissant dans la direction indiquée par la flèche. La déformation de la table tournante est décrite ci-après en considérant les figures 2A et 2B. Le poids w d'une pièce à usiner (non représentée) montée sur la table 1 et le poids de la table 1 sont supportés par une surface de glissière annulaire 4.Dans ces conditions, une déformation 61 de la surface supérieure de la table 1 a lieu avec des points d'articulation d'un diamètre moyen 11 constitués par la surface de la surface de glissement annulaire 4, cette surface constituant les points d'articulation. De plus, une déformation 62 a lieu aux points supports F1 et F2 des vérins 5 suppor tant la table 1 aux quatre coins. Les -déformations et et 62 ainsi que leurs directions dépendent du poids et de la rigidité de la pièce à usiner montée sur la table, ainsi que du mode de fixation de la pièce sur la table. Les figures 3A et 3B représentent un exemple de dispositifs compensateurs de déformation de la table. Ces dispositifs sont places aux quatre coins de la base 2 de la table et ils sont commandés par un groupe hydraulique extérieur. Un de ces dispositifs est représenté sur les figures 3A et 3B. Un distributeur électromagnétique (non représenté) logé dans le groupe hydraulique est commandé par un dispositif de commande afin que l'huile sous pression passe par l'entrée A dans le cylindre d'un support 6 pour déplacer le piston 7 situé dans le cylindre, en ligne droite dans le sens indiqué par la flèche. Le mouvement rectiligne du piston 7 est converti en un mouvement de rotation de l'arbre fileté 9, du fait que celui-ci est claveté sur un pignon 8 engrenant avec une crémaillère 7a du piston 7.La partie supérieure de l'arbre fileté 9 supportant la table 1 à son extrémité supérieure comporte une partie filetée 9a. L'arbre 9 tourne ainsi en montant ou en descendant dans un écrou 10 fixé au chariot 2 du fait de la rotation du pignon 8. L'arbre fileté 9 vient en contact avec la table 1 par l'intermédiaire d'un patin 11 situé à l'extrémité supérieure de l'arbre. Le mouvement de l'arbre 9 et, par suite, du patin il est arreté par arret du mouvement rectiligne du piston 9 par coupure du passage de l'huile sous pression à travers l'entrée A. La coupure de l'huile sous pression est provoquée par la commande d'un commutateur de fin de course 13 par un poussoir 12 fixé au piston 7 dans une position prédéterminée pour modifier la position du tiroir du distributeur électromagnétique.La table 1 est maintenue dans sa position par autoverrouillage du filetage 9 dans l'écrou 10. Pour éloigner le patin Il de la table, le distributeur électromagnétique (non représenté) situé dans le groupe hydraulique est actionné pour l'envoi d'huile sous pression à travers l'entrée B dans le cylindre 6 pour déplacer le piston 7 dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche afin de provoquer un mouvement de rotation en sens inverse de l'arbre 9. Dans le dispositif décrit ci-dessus, la table est tenue dans une position prédéterminée par un servomécanisme hydraulique et par autoverrouillage. Cependant, dans un tel dispositif, la déformation de la table variant avec la forme, la rigidité, le poids et le mode de fixation de la pièce à usiner montée sur la table ne peut pas etre signalée en réaction pour commander le dispositif compensateur, et par suite un support précis ne peut pas être obtenu, sauf dans des conditions prédéterminées. Conformément à l'invention, la déformation ou l'inclinaison de la table est détectée pour compenser la déformation de la table résultant du poids de la pièce à usiner fixée sur la table tournante, et des vérins sont élevés en fonction de la déformation et de l'inclinaison pour compenser la déformation et l'inclinaison de la table et augmenter la précision avec laquelle la pièce à usiner est supportée. De cette façon, la déformation ou l'inclinaison de la table peut être minimisée quelle que soit la forme, la rigidité, le poids et le mode de montage de la pièce à usiner sur la table afin que la pièce soit supportée de façon optimale. En considérant d'abord la figure 4, les détecteurs de déformation 14 et les vérins 15, qui sont des éléments du dispositif correcteurs de la déformation, sont disposés aux quatre angles d'un carré imaginaire (L1 = L2) dans le corps de la table 1, l'un des dispositifs étant représenté sur les figures 5 et 6. Le détecteur 14 pour détecter la déformation de la table 1 est un dispositif électrique détecteur de niveau 17 qui est monté sur le corps de la table 1 #par l'intermédiaire d'une équerre 16 de la façon représentée sur la figure 5. Le vérin 15 est entraîné par un moteur 18 comportant un frein électromagnétique et un réducteur par l'intermédiaire d'un dispositif à vis sans fin comportant un accouplement 19, une vis sans fin 20 et un pignon de vis sans fin 21, de la façon représentée sur la figure 6. La rotation du pignon de vis sans fin 21 est convertie en mouvement rectiligne de l'arbre à vis 22 dans la direction axiale du fait du filetage intérieur 21a du pignon de vis sans fin 21 agissant sur la vis de l'arbre 22. Le pignon de vis sans fin 21 est supporté radialement dans sa partie cylindrique par un palier à aiguilles 23 et par un roulement à rouleaux coniques 24 et il est supporté dans la direction axiale dans le corps de vérin 34 par un palier de butée 25. L'arbre 22 est guidé axialement dans une cage 27 par deux clavettes 26 situées à l'extrémité supérieure et il est guidé axialement à l'extrémité inférieure par un couvercle 28. Un taquet 30 de fin de course inférieure du mouvement rectiligne et un taquet 31 de fin de course supérieure du mouvement rectiligne sont fixés à l'arbre 22 par un support 29.Ces taquets sont destinés à faire fonctionner des commutateurs de fin de course 32 et 33 Le corps de vérin 34 est fixé au cOté inférieur du corps de la table 1 par des vis 35. Sur le coté du chariot 2, une butée support 36 est placée en face de l'extrémité de l'arbre 22 du vérin 15. La table 1 doit être arrêtée dans une position angulaire prédéterminée avant la compensation ou la correction par les vérins 15. Le premier réglage des quatre vérins 15 doit être effectué manuellement. La déformation et l'inclinaison de la table 1 sous l'effet de la charge sont détectées électriquement en tant qu'inclinaison par rapport à la ligne horizontale vraie par le détecteur de niveau électrique 17 monté à coté du vérin 15. Le signal sortant du détecteur commande le moteur 18 du vérin 15. Le mouvement de rotation du moteur 18 est converti en mouvement rectiligne de l'arbre 22 à une vitesse réduite par la transmission à vis sans fin constituée par la vis sans fin 20 et le pignon de vis sans fin 21. L'arbre 22 est pressé contre la butée d'appui 36 fixée sur le chariot 2 pour élever le corps de la table 1. Quand l'inclinaison de la table 1 à chaque position de détection devient nulle du fait de cette action, chaque moteur 18 est arrêté et il est bloqué par le frein électromagnétique.La charge supportée par l'arbre à vis 22 est bloquée automatiquement du fait de l'engrènement de la vis sans fin 20 et du pignon de vis sans fin 21. En raison de ce blocage ou verrouillage, les vérins 15. peuvent assurer le maintien en position pendant une longue durée. Pour faire tourner la table 1, il est nécessaire d'effectuer d'abord une commande manuelle pour le retrait des arbres 22 des vérins 15. Quand cette commande a été effectuée, l'arbre fileté 22 est remonté au moyen du taquet de fin de course supérieur 30 jusqu'à ce que la commutateur de fin de course supérieur 32 soit actionné.Si le mouvement rectiligne vers le bas de l'arbre 22 continue en raison d'un mauvais fonctionnement du détecteur électrique de niveau 17 pendant la course vers le bas de l'arbre 22, le commutateur de fin de course inférieur 33 est actionné par le taquet de fin de course inférieur 31,. ce qui arrête un fonctionnement supplémentaire du moteur 18 et par suite un déplacement supplémentaire de l'arbre 22. Il ressort de ce qui précède que la déformation ou l'inclinaison du corps de la table résultant du montage de la pièce à usiner sur la table est compensée automatiquement. Par suite, la précision du montage de la pièce à usiner est considérablement améliorée. Suivant une variante de mise en oeuvre de l'invention, il est possible de régler les vérins 15 autour des points d'arrêt en obi servant le signal sortant du détecteur électrique de niveau 17, indiqué sur un appareil de mesure. Suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, deux détecteurs électriques de niveau 37 sont disposés sur les lignes de référence longitudinales et transversales d'une pièce à usiner 38 de la façon représentée sur les figures 7A et 7B. Trois vérins sont montés sur un plateau support 40 pour supporter la pièce à usiner 38. Dans ce cas, la construction du vérin 39 est la même que celle représentée sur les figures 5 et 6. L'inclinaison de la pièce à usiner 38 est détectée par les détecteurs électriques de niveau 37 et les vérins 39 sont commandés manuellement ou automatiquement pour que la pièce à usiner soit supportée de façon absolument horizontale. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour compenser la déformation du corps d'une table tournante de machine-outil résultant du poids de la pièce à usiner montée sur la table, dispositif caractérisé par un dispositif détecteur pour détecter la déformation et l'inclinaison de la table et des vérins commandés soit manuellement, soit automa tiquementss en fonction du signal sortant du dispositif détecteur pour élever la table afin de compenser la déformation de la table due au poids de la pièce à usiner montée sur la table. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif détecteur est un dispositif détecteur électrique de niveau. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, carac térisé en ce que le vérin est entrain par un moteur. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mouvement de rotation du moteur est converti en mouvement rectiligne de l'élément mobile du vérin par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'un pignon de vis sans fin comportant un filetage intérieur agissant sur un filetage de l'élément mobile. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la course de l'élément mobile du vérin est limitée par un dispositif à commutateurs de fin de course.