Brevet FR2173931A1 — publié le 19731012

L'invention concerne une machine-outil à mouvement giratoire de 11 outil, comprenant un dispositif de guidage de l'aie de l'outil à mouvement giratoire sur une courbe fermée, par exem- ple un cercle. Ce dispositif des machines connues se compose d'un excentrique qui est rotatif dans le bâti ou sur un support solidarisé de ce dernier et qui comporte une surface intérieure de montage excen- trée par rapport à son axe de rotation et destinée à l'outil à mouvement giratoire. L'expression "outil à mouvement giratoire" désigne, une fraise annulaire comprenant une couronne de lames orientées vers l'intérieur, Liexcentrique-gaide l'axe de l'outil rotatif à. mouvement giratoire sur une course circulaire concentrique a' à axe de cet outil... Le fil des lames se déplace donc sur des trajets incurvés qui inscrivent une enveloppe cylindrique de la surface usinée de la pièce.Le diamètre de cette surface dépend de l'excentricité de l'ecentrique. et du diamètre intérieur de l'outil annulaire à mouvement giratoire (mesuré entre les fils internes des lames) et il n'est donc pas directement réglable. Ce réglage serait cependant souvent avantageux par exemple. pour le degros sissage et le planage d'une pièce en plusieurs passes. Par ailleurs, la disposition connue ne permet le guidage de l'axe de l'outil à mouvement giratoire que sur un cercle. Il peut cependant être souhaitable de guider cet axe sur une autre courbe fermée, par exemple une ellipse, pour pouvoir usinez des surfaces autres que cylindriques de la pièce, par exemple la surface périphérique atun flasque de vilebrequin. L'invention a pour objet une machine-outil du type mentionné qui permet de modifier à volonté les cotes et la forme de la courbe fèrmée. Selon une particularité essentielle de l'invention, ledit dispositif se compose dun chariot à deux coulisseaux mobiles perpendiculairement entre eux et à l'axe de l'outil à mouvement giratoire et commandés chacun par leur propre moteur et les deux moteurs comprennent une commande commune qui les fait tourner d'après une loi mathématique qui est fonction du profil de la pièce. Les moteurs sont de préférence électriques, à coursant continu et dont des organes de mesure et des transmetteurs de consigne règlent la marche d'après un programme matérialisé par un potentiomètre commandé par moteur ou par un calculateur de composante commandé par moteur. L'invention sera décrite en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limi.tatif' et sur lesquels la figure 1 est une coupe transversale selon la ligne I - I des figures 2 et 3 et représente une mach2ne-outil selon I'Invention à outil à mouvement giratoire la figure 2 est une vue en plan avec coupe partielle selon la ligne IL - Il de la figure 3 de la machine représentée sur la figure 1 la figure 9 est une élévation latérale de ia machine dans le sens de la flèche III de la figure 1 ; et la figure 4 est un schéma du circuit électrique de commande du chariot. Le baAti de la machine a la forme d'un cadre vertical rectangulaire dont des montants latéraux 14 solidarisent la partie supérieure 12 placée à distance au-dessus de la partie inférieure 10. Ce cadre supporte sur des glissières verticales 13 et 15 des coulisseaux de fixation de la pièce qui ne sont pas représentés pour simpli- fier le dessin. La partie inférieure 10 du cadre est solidaire d'un berceau 16 dont la surface supérieure située immédiatement au-dessus de cette partie inférieure 10 du cadre forme une glissière horizontale 18 passant perpendiculairement dans le cadre 10, 12, 14.Cette glissière 18 guide un coulisseau 20 déplaçable dans les deux sens -par un mécanisme d'avance qui comprend une tige filetée parallèle à la glissière 18, rotative mais non déplaçable dans le berceau 16 et dont les figures 1 e-t 2 représentent l'axe 220 ce mécanisme comprenant par ailleurs un écrou fixé sur le coulisseau 20 et dans lequel la tige filetée passe. le mécanisme d'avance comprend égaiement un moteur électrique 24 à courant continu et une transmission à démultiplication montée dans un boîtier 26 et fixée avec le moteur 24 sur le berceau 16. Le coulisseau 20 comporte une glissière horizontale 26 superposée et perpendiculaire à la glissière 18 et formant le support d'une tige filetée 28 d'avance parallèle à elle. La glissière 26 guide un coulisseau 30 auquel est fixé un écrou 32 dans lequel passe la tige filetée 28. L'une des eixtrmi- tés de cette dernière pénètre dans un boîtier 34, fixé au coulisseau 30, d'un engrenage de transmission commandé par un moteur 36 à courant continu fixé sur le boîtier 34. Les deux coulisseaux 20 et 30 mobiles perpendlcu lairement constituent un chariot à déplacements correspondants. lie cou- lisseau 30 forme une table horizontale 71 qui ressort à droite du cadre 10, 12, t4 dans la représentation de la figure t et qui comporte une ouverture circulaire de logement d'un porte-outil annulaire 38 monté sur la table a- moyen d'un roulement à billes 42 dans lequel il tourne autour de son axe vertical 40 Ce porte-outil comporte uns souronne dentée 44 qui engrène avec un pignon 46 dont l'arbre 48 est rotatif dans un support 50 solidaire de la table 31, un moteur électrique 52 commandant cet arbre par l'intermédiaire dtune transmission 54 à courroie. Le moteur électrique 52 est fixé de ma-nière réglable sur le coulisseau 30 et sur le support 50. La pièce annulaire à mouvement giratoire indiquée en 56 et fixée sur le porte-outil annulaire 38 supporte la fraise non représentée et orientée vers l'intérieur. Une commande commune aux deux moteurs 24 et 36 fait tourner ceux-ci d'après une loi mathématique qui est fonction du profil de la pièce. La figure 4 représente un exemple de commande destiné à une pièce de profil circulaire. Un détecteur 25, 37 de position angulaire est couplé à chacun des deux moteurs 24 et 36. Un moteur électrique 60 à vitesse réglable commande un -transmetteur 62 de consigne qui détermine en fonction de sa position instantanée la position de consigne des coulisseaux 20 et 30 du chariot à mouvements perpendiculaires. Les détecteurs 25 et 37 indiquent les valeurs réelles de ces positions. La réaction à cette valeur réelle est assurée mécaniquement. Les valeurs réelles et de consigne sont envoyées avec des polarités opposées aux points 64 et 66 de sommation. Un régulateur proportionnel 68, 70, dont l'entrée est connectée au point 64, 66 de sommation7 commande chacun des deux moteurs 24 et 36. Le régulateur tend donc en conséquence à maintenir en permanence à une valeur nulle la somme des deux tensions appliquées à chacun des points de sommation. Il est ainsi certain que l'axe 40 est guidé sur la courbe voulue. Lorsque celle-ci est un cercle; les deux tensions délivrées par le transmetteur 62 de consigne suivent des courbes sinusoTdales déphasées de 90 . Les détecteurs 25 et 37 de position angulaire sont en conséquence des potentiomètres à enroulements correspondants. L'exemple décrit de réaîisatiorr peut subir de nombreuses modifications. Par exemple, les détecteurs 25 et 37 de position angulaire peuvent être des calculateurs de composante alimentés en courant- alternatif. T'onc, deux tensions de sortie sont affect-ées à chaque position angulaire du transmetteur 62 de consigne, l'une de ces tensions déterminant la position du coulisseau 20 et'ltautre, celle du coulisseau 30. La vitesse d'avance de ces deux coulisseaux dépend de la vitesse de rotation du moteur 60 de réglage et peut donc Qtre modifiée à volonté. Lorsque le transmetteur 62 de consigne est réalisé de manière que ses tensions de sortie suivent d'autres courbes que des courbes sinusordales décalées de 900, l'axe 40 suit un trajet qui est une courbe ferme autre qu'un cercle. La commande commune décrite des deux moteurs 24 et 36 qui fait tourner ces derniers selon une loi mathématique qui est fone-- tien du profil de la pièce peut aussi être réalisée différemment. Il serait ainsi possible de représenter la courbe fermée par un. gabarit passant sur un palpeur de commande des deux moteurs 24 et 36. L'un des deux coulisseaux 20, 30 supporterait le palpeur et l'autre, le gabarit. Ces commandes sent connues dans les fraiseuses à dispositif de reprodue- lion. Le palpeur commandé par les deux moteurs suivrait alors le bord du gabarit et guiderait ainsi l'axe 40 de l'outil 56 à mouvement giratoire sur la courbe fermée représentée par ce gabarit. Le cadre 10, 12, 14 pourrait aussi Btre norizontal, comme le serait alors l'axe 40. Il va de soi que le dispositif décrit et représenté peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVERDICATIONS 1. Machine-outil à mouvement giratoire de ltoutil et à dispositif de guidage de l'axe de ce dernier sur une courbe fermée tel qu'un cercle, caractérisée en ce que ce dispositif se compose d'un chariot a deux coulisseaux exécutant des mouvements perpendiculaires itun à l'autre et à l'axe de l'outil à mouvement giratoire5 chacun de ces coulisseaux étant commandé par son propre moteur et ces deux moteurs comportant une commande commune qui les fait tourner selon une loi za-- thématique qui est fonction du profil de la pièce. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moteurs sont. électriques et à courant continu5 leurs rotations étant réglées d'après un programme par des organes de mesure et des transmetteurs de consigne, ce programme étant matérialisé par un potentiomètre commandé-par moteur ou par un calculateur de composante commandé par moteur.