Brevet FR2184969A1 — publié le 19731228

La présente invention est relative à des macbines-outils et plus particulièrement à une machine-outil dans laquelle on peut utiliser indifféremment un mandrin ou une douille de serrage, ceux-ci pouvant mutuellement s'interchanger. Dans de tellesmacbines-outils, le mandrin ou la douille de serrage est fixé de façon normalement détachable sur un support situé dans une poupée. Le support comprend un organe d'entrainement rotatif pour faire tourner le mandrin ou la douille de serrage et un élément d'actionnement pour les mâchoires du mandrin ou de la douille de serrage qui sont agencées pour etre actionnées par un organe d'actionnement, sur l'arrière du mandrin ou de la douille, couplé avec l'élément d'actionnement sur la machineoutil. Jusqu'# présent, il était nécessaire de retirer ou de manoeuvrer l'élément d'arbre d'actionnement depuis l'arrière du support et c'est parfois un problème dans la pratique de coupler l'organe d'actionnement à l'élément d'actionnement et c'est un objet de la présente invention que de surmonter ce problème. Une machine-outil conçue pour porter un mandrin ou une douille de serrage selon la présente invention comprend un support pour le mandrin ou la douille et des moyens pour y relier en fonctionnement un mandrin ou une douille depuis le côté du support sur lequel il est supporté. Ainsi, un mandrin ou une douille peut être interchangé sans nécessiter d'accès à l'arrière du support. Dans un mode de réalisation, le moyen pour relier en fonctionnement le mandrin ou la douille peut comprendre des moyens de couplage conçus pour prendre contact en fonctionnement avec l'organe d'actionnement afin de mouvoir les m choires du mandrin ou de la douille et pour être facilement couplés de façon rapidement détachable à l'élément d'actionnement. Le couplage détachable peut être constitué par tout couplage détachable convenable, par exemple par un couplage à baionnette. L#élément d'actionnement et le moyen de couplage peuvent être sous la forme d'un arbre dont l'extrémité est munie d'ouvertures or#ientées axialement communiquant avec des ouvertures orientées circonférentiellement tandis que le couplage est muni de pattes formées pour entrer dans les ouvertures sur l'arbre. Pour faire en sorte que le couplage ne se déconnecte pas pendant l'utilisation, une tension ou une compression est appliquée sur les arbres lorsque l'outil est en fonctionnement. Le moyen de couplage pour relier l'élément d'actionnement à l'organe d'actionnement du mandrin peut être fixé de façon rigide à l'organe d'actionnement. L'organe de couplage comprend de préférence un manchon et dans ce cas possède un rebord à son extrémité pour sa fixation rigide à l'organe d'actionnement. Ainsi, le moyen de couplage peut tout d'abord être couplé au mandrin lorsqu'il n'est pas sur l'outil et le moyen de couplage ultérieurement couplé à l'élément d'actionnement. Le moyen de couplage pour relier en fonctionnement l'organe d'actionnement de la douille à l'élément d'actionnement, comprend de préférence un manchon possédant une extrémité renfoncée inclinée conçue pour recevoir l'organe d'actionnement de la douille. En tout cas, des moyens sont de préférence prévus pour supporter le mandrin en position pour une liaison au support et à l'élément d'actionnement. Le moyen de support d'un mandrin peut comprendre un berceau adapté pour être retenu par un porte-outil sur la machine-outil #et possédant des bras de support- pour le manarin. Les bras de support de préférence portent des rouleaux de façon que le mandrin puisse être pivoté en position. Ainsi le mandrin -peut être placé dans le berceau et le porte-outil peut alors être actionné par le mécanisme de commande de la machineoutil pour manoeuvrer le mandrin en position où il peut être relié à la fois à l'élément d'actionnement et à l'arbre d'entratne- ment. Ainsi les difficultés qui peuvent être rencontrées du fait du poids du mandrin sont évitées. Pour faire en sorte que les mâchoires du mandrin soient placées correctement, on peut utiliser un élément de retenue de machoire de mandrin pour comprimer ou retenir les m choires dans leur position la plus interne. Par exemple, un tel élément de retenue peut être sous la forme d'un organe en forme de U adapté pour être fixé au mandrin, par exemple par un arbre en contact avec une bague dans le mandrin, la base du U étant adaptée pour être située sur la périphérie externe d'une mâchoire, et munie de moyens pour faire mouvoir la m choire vers l'intérieur. Ces moyens peuvent comprendre une vis ou un boulon vissé dans la base du U et prenant contact avec la mâchoire. L'invention peut être mise en oeuvre de manières diverses et un mode de réalisation spécifique va maintenant être décrit à titre d'exemple non limitatif en se référant au dessin annexé, dans lequel La figure 1 est une vue en perspective d'une machine-outil à laquelle peut s'appliquer la présente invention, la figure 2 est une coupe transversale à travers un manchon adaptateur pour être utilisé avec un mandrin, la figure 3 est une vue en plan de la figure 2, la figure 4 est une élévation en bout de la figure 2, la figure 5 est une coupe transversale à travers un arbre adapté pour être couplé à l'assemblage représenté dans les figures2à4, la figure 6 est une vue des éléments représentés dans les figures 2 à 4 reliés à un mandrin, la figure 7 est une vue d'un manchon adaptateur, l'arbre étant relié à une douille, la figure 8 est une vue d'extrémité d'un berceau et d'un élément de retenue de mâchoire de mandrin, pour supporter le mandrin, la figure 9 est une vue latérale de l'agencement représenté dans la figure 8, la figure 10 est une vue en élévation de l'élément de retenue de mâchoire de mandrin pour etre utilisé avec le berceau, et la figure 11 est une vue latérale de l'élément de retenue de m choire de mandrin. La machine-outil représentée dans la figure 1 qui est également représentée dans la demande de brevet française n071.01938 de la demanderesse constitue un exemple de machine-outil avec laquelle la présente invention peut etre utilisée. Cette machineoutil comprend entre autres un porte-outil indiqué de façon globale en 10 et possédant des ouvertures sur ses côtés hexagonaux dans lesquelles sont fixés les outils 11 pour effectuer diverses opérations sur une pièce de travail. La machine-outil possède une poupée indiquée globalement en 12, à l'intérieur de laquelle est logé. un arbre d'entratne- ment rotatif dont une extrémité est indiquée en 13 et auquel un mandrin ou une douille peut etre couplé par des boulons qui sont fixés dans les ouvertures indiquées en 14 sur l'arbre 13. L'arbre d'entratnement rotatif 13 est entraîné par un moteur d'entratne- ment à l'intérieur de la poupée de manière conventionnelle. L'intérieur de l'arbre d'entrainement rotatif 13 est creux et loge ub un manchon d'actionnement de m choire, axialement déplaçable,f or- mant l'élément d'actionnement et dont le mouvement axial est destiné à ouvrir et fermer les mâchoires de la douille ou du m2-n- drin. Ce manchon est représenté dans la figure 5 et est indiqué par la référence 15. Le manchon adaptateur représenté dans les figures 2,3 et 4, est destiné à relier le manchon de mâchoire 15 à l'organe d'actionnement sur un mandrin qui a pour effet de faire fonctionner les machoires du mandrin. Le manchon adaptateur 16 est muni à une extrémité 17 d'un rebord 18 orienté radialement possédant six ouvertures 19 au moyen desquelles il peut être fixé à l'organe d'actionnement sur le mandrin, comme représenté plus clairement dans la figure 6. Le manchon 16 possède à son extrémité opposée un rebord circonférentiel 20 et une série de pattes espacées circonferentiellement 21. Le diamètre extérieur des pattes est égal au diamètre extérieur du rebord 20. Le manchon adaptateur 16 est conçu pour être relié au manchon de mâchoire 15 et ce dernier manchon 15 est muni d'ouvertures 22 orientées axialement communiquant avec les parties 23 orientées circonférentiellement pour former un type de couplage à baf nette. Ainsi, lorsque le manchon de fonctionnement 15 doit être couplé au manchon adaptateur 16 les pattes 21 sont insérées dans les ouvertures 22 et ensuite l'un ou l'autre des manchons est tourné pour retenir les pattes derrière les épaulements 24 formés par les parties 23 orientées circonférentiellement. Le manchon 15 formant l'organe d'actionnement est de diamètre externe légère ment plus grand que le manchon adaptateur 16 formant l'organe de couplage.Le manchon 15 est muni à sa partie arrière de moyens de liaison 26 par lesquels il peut être relié au mécanisme conven tionnel dans la poupée (non représenté) pour le déplacer axialement de façon qu'il se déplace pour ouvrir et fermer les mâchoi- res du mandrin et il est également muni d'un chemin de clavetage 15A pour recevoir une clavette afin d'empêcher sa rotation. Dans le but d'empêcher le relâchement de la fixation à baïonnette pendant le fonctionnement tandis que l'outil fonctionne une tension est appliquée aux manchons de façon que les pattes 21 portent contre les épaulement 24. Un mandrin assemblé sur le manchon adaptateur 16 est plus clairement représenté dans la figure 6. Comme on peut le voir d'après cette figure les ouvertures 19 dans le rebord 18 possèdent des boulons 26 s'étendant à travers elles et fixés dans les ouvertures 26A dans la partie arrière d'un dispositif d'actionnement 27 de la mâchoire de mandrin, situé à l'intérieur du mandrin qui est indiqué globalement par 28. Le mandrin lui-même est relié par des boulons 30 s'étendant à travers les ouvertures 31 dans celui-ci pour fixer le mandrin 28 à l'arbre d'entrainement 13. Le dispositif d'actionnement 27, représenté dans la figure dans sa position la plus en avant possède une série de rebords en forme de T inclinés axialement, comme représenté globalement en32, fonctionnant dans des fentes de forme et d'inclinaison correspondantes 33 dans le support de mâchoire de mandrin indiqué en 34, les rebords 32 et 33 étant inclinés de façon que lorsque le dispositif d'actionnement est déplacé vers l'arrière les mâ- choires de mandrin sont tirées vers l'intérieur et vice-versa, le tout de manière conventionnelle. Les mâchoires de mandrin sont indiquées de façon globale en 35 et sont formées de manière conventionnelle. Situé centralement dans l'avant du mandrin se trouve une bague 36 dans laquelle un élément de retenue de mâchoire de mandrin peut être inséré, comme il sera plus complètement expliqué ci-après. Un bouchon à copeaux 37 ferme l'extrémité de la bague 36 lorsque l'élément de retenue de mâchoire n'est pas inséré. La figure 7 représente une douille reliée à un manchon adaptateur de douille 40 qui est similaire au manchon représenté dans les figures 2 à 4. Ce manchon est similairement muni près de son extrémité arrière d'une série de pattes espacées circonférentiellement 41 adaptées pour pénétrer dans les ouvertures 22 dans le manchon d'actionnement 15 qui est indiqué en traits interrompus relié à elles. Le manchon d'assemblage est muni d'un chanfrein 42 à son extrémité extérieure destiné à recevoir la douille proprement dite en 43. Cette douille possède une portion en gradin- 45 qui est agencée pour venir buter contre un anneau 46 de fermeture de douille qui est lui-même fixé par des boulons 47 à l'arbre 13 d'entrainement. Le manchon adaptateur 40 est empêché d'effectuer un déplacement en rotation par une tige de retenue 48 glissant dans un chemin de clavetage de positionnement 49.Le déplacement en avant du manchon de mâchoire 15 déplace le manchon adaptateur 40 vers l'avant pour amener les mâchoires de la douille à se fermer, et le déplacement dans le sens opposé permet aux mâchoires de la douille de s'ouvrir sous l'action d'un ressort qui n'est pas représenté. Pour assembler la douille dans la machine-outil, le manchon adaptateur 40 est inséré dans l'arbre d'entraînement 13 jusqu'à ce que les pattes 41 pénètrent dans les ouvertures 22 et le manchon adaptateur est alors tourné pour assembler la fixation à baionnette. La machine-outil est ensuite actionnée pour tirer le manchon de mâchoire 15 en arrière et avec lui le manchon adaptateur 40 vers sa position la plus en arrière. La douille 43 est ensuite insérée dans l'extrémité inclinée du manchon adaptateur 41 et l'anneau 46 de fermeture de la douille est ensuite assujetti en position au moyen des boulons 47. Pour l'enlèvement, on procède de façon inverse. Comme mentionné ci-dessus un berceau est utilisé pour faciliter l'insertion et l'enlèvement du mandrin. Le berceau est représenté plus en détails dans les figures 8 et 9 et comprend une plaque de positionnement indiquée de façon globale par 50, en forme de triangle tronqué, à laquelle est relié un arbre 51 s'étendant depuis celle-ci- vers l'arrière, l'arbre pouvant être fixé dans l'une des ouvertures de réception d'outils dans la tête 10 de support. S'étendant vers l'avant depuis la plaque 50, se trouvent deux bras 52 situés aux extrémités de la plaque 50 et qui sont sous la forme d'arbres couplés à la plaque par des boulons 53 et supportant à leurs extrémités éloignées de la plaque des rouleaux 54 tournant librement autour de l'arbre. Ainsi lorsque l'arbre 51 est placé dans une ouverture de la tête de support orientée vers la poupée et position dans laquelle il peut être déplacé par le mécanisme de commande depuis n'importe laquelle des positions où le berceau est inséré dans la poupée.Dans cette position, les bras 52 sont en place pour supporter la périphérie d'un mandrin et lorsque le mandrin est inséré et si c'est nécessaire tourné, la tête de support est alors déplacée vers l'avant par. le mécanisme de commande de la machine-outil pour positionner le mandrin et placer le manchon adaptateur 16 par rapport au manchon de mâchoire 15 de façon qu'il puisse y être relié par le couplage à baionnette. Ainsi le berceau supporte le poids principal du mandrin et l'on peut à la fois relier le manchon 16 au manchon 15 et le mandrin à l'arbre 13 d'entrat- nement, lorsqu'ils sont ainsi maintenus. Afin que les mâchoires du mandrin puissent être en condition fermée lorsqu'il est relié au manchon denachoire 15,et donc le manchon 16 entièrement étendu vers l'arrière, on utilise un élément de retenue de mâchoire de mandrin qui est représenté dans les figures 10 et 11, de même que dans les figures 8 et 9. L'élément de retenue de mâchoire de mandrin comprend un arbre principal 55 auquel est soudé un organe 56 sensiblement en forme de U, conçu pour s'adapter sur une des mâchoires du mandrin comme représenté dans les figures 8 et 9. L'arbre principal 55 est agencé pouz: etre reçu à l'intérieur de la bague 35 pour l'élément de retenue de mâchoire de mandrin en position. Dans cette position un boulon 57 est tourné dans une ouverture 56 pour déplacer la mâchoire du mandrin vers l'intérieur. On comprendra que grâce à la présente invention, il est possible de fixer à la fois un mandrin et une douille à l'arbre d'entratnement rotatif et également de fixer son organe d'actionnement au manchon de mâchoire qui est logé à l'intérieur de l'arbre d'entratnement pour déplacer les mâchoires du mandrin,depuis le cté de la poupée sur lequel le mandrin ou la douille est supporté et, de plus, le manchon de mâchoire peut actionner à la fois le mandrin et la douille sans nécessiter l'enlèvement du manchon lorsqu'on change un mandrin et une douille et on le remplace par un autre manchon de longueur différente. De plus, on surmonte la difficulté de placer et #d'assemb1er depuis l'arrière, de façon précise, un manchon long sur l'organe d'actionnement d'un mandrin. REVENDICATIONS 1. Machine-outil conçue pour porter un mandrin ou une douille, caractérisée par le fait qu'elle comprend un support pour le mandrin ou la douille et des moyens pour y relier en fonctionnement un mandrin ou une douille depuis le côté du support sur lequel il est porté. 2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyen pour relier,en fonctionnement, le mandrin ou la douille, comprend un moyen de couplage adapté pour prendre, en fonctionnement, contact avec l'organe d'actionnement pour dépla scier les mâchoires du mandrin ou de la douille et pour être facilement assemblé de façon détachable à l'élément d'actionnement. 3. Machine-outil selon la revendication 2, caractérisée-par le fait que le couplage détachable est constitué par un couplage à baionnette. 4. Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'élément d'actionnement est sous la forme d'un arbre dont l'extrémité est munie d'ouvertures orientées axialement communiquant avec des ouvertures orientées circonférentiellement tandis que le couplage est réalisé à l'aide de pattes constituées pour entrer dans les ouvertures de l'arbre. 5. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait que le moyen de couplage pour relier l'élément d'actionnement à l'organe d'actionnement du mandrin est réalisé pour être fixé de façon rigide à l'organe d'actionnement. 6. Machine-outil selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le manchon possède un rebord à son extrémité pour être assujetti de façon rigide à l'organe d'actionnement. 8. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait que le moyen de couplage pour relier en fonctionnement l'organe d'actionnement de la douille à l'élément d'actionnement comprend un manchon possédant une extrémité renfoncée inclinée pour recevoir un organe d'actionnement de la douille. 9. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que des moyens sont prévus pour supporter le mandrin en position pour être relié au support et à l'élément d'actionnement. 10. Machine-outil selon la revendication 9, caractérisée par le fait que les moyens pour supporter le mandrin comprennent un berceau conçu pour être maintenu par un porte-outil sur la machine et possédant des bras de support pour le mandrin. 11. Machine-outil selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les bras de support portent des rouleaux. 12. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de retenue pour retenir les mâchoires du mandrin dans leur position la plus interne. 13. Machine-outil selon la revendication 12, caractérisée~ par le fait que les moyens de retenue comprennent un organe en forme de U conçu pour être positionné par rapport au mandrin avec la base du U conçue pour être située sur la périphérie externe d'une mâchoire et qu'ils sont munis de moyens pour déplacer la mâchoire vers l'intérieur. 14. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 5,6,7 et 13, caractérisée par le fait que lesmoyens de retenue sont adaptés pour être positionnés par un arbre venant au contact d'une bague dans l'extrémité du mandrin.