Brevet FR2242193A1 — publié le 19750328

La présente invention se rapporte d une fraiseuse-perceuse universelle comprenant deux-broches travaillantes I et Il montées sur une poupée horizontale qui peut se déplacer par translation horizontale parallèle à l'axe YI sur un support vertical, le support étant guidé verticalement sur le montant de la machines pour coulisser parallèlement à la direction Z1, et#un banc relié rigidement au montant et sur lequel un chariot équipé d'une table auxiliaire se déplace -en translation horizontale parallèlement d l'axe X'. Dans la construction des fraiseuses-perceuses universelles, les caractéristiques d'universalité et de précision sont d'autant plus difficiles a réunir qu'on exige ces deux qualités a un degré plus élevé et que les dimensions et les poids des outils et des pièces ainsi que la puissance de la machine sont plus grands. Le bridage, l'orientation et le positionnement demandent des précautions considérables et exigent par-conséquent des temps improductifs d'autant plus importants. C'est pourquoi, dans les diverses formes de construction de machines-outils universelles déjà connues, on cherche constamment 3 exécuter l'usinage des pièces, méme tries compliquées, sur toutes les faces en laissant la pièce dans le même montage. On connaît déjà à des fraiseuses-perceuses universelles équipées d'un chariot support a mouvements croisés ou déplacement vertical, comprenant une ou deux broches et une table amovible basculante, pivotante et tournante (voir par exemple la machine Macho 700 et-le brevet de la République Fédérale d'Allemagne 1 652 742) et dans lesquelles le mouvement relatif entre la pièce et l'outil se produit dans la direction W'I (en direction de la broche principale) ou dans la direction Y' (en direction de la broche secondaire) et dans la direction X', en direction de la broche principale et de la broche secondaire.Le basculement s'effectue par rotation autour de l'axe A' ; le pivotement dans la direction B'I (en direction de la broche principale) ou dans la direction C'II (en direction de la broche secondaire) et la rotation dans la direction C'I (en direction de la broche principale) ou dans la direction B'II (en direction de la broche secondaire). En position normale, la broche principale verticale est perpendiculaire a la surface de la table lorsque cette dernière se trouve également en position normale. Cette broche est mobile en translation suivant l'axe Z' et peut pivoter d'un angle pouvant atteindre 3600 autour de l'axe Y'. Toutefois, cette forme de réalisation n'est appropriée que pour# des intervalles de travail limités et elle ne comporte pas un groupe table stable, #capable de résister- dans une mesure suffisante aux contraintes imposées par les pièces lourdes et par les efforts de coupe considérables (toutes les indications d'axes et de directions sont conformes à la définition de la norme WTI 3255 "Festlegung des Koordinatenachsen und Zuordnung der Bewegungsrichtung" ("détermination des axes de coordonnées et mode d'association directe de déplacement par rapport à ces axes"). Dans une autre forme de réalisation, le déplacement vertical, parallèlement à l'axe Y'II ou à l'axe WII est exécuté, non pas par la table porte-pièce mais par les poupées des broches travaillantes I et II, qui se déplacent en translation verticale sur le montant, suivant les axes Z1 et YII respectivement. Dans cette forme de réalisation, le groupe table reste fixe, même dans la direction X. Cette forme de réalisa- tion présente également un inconvénient dans le fait que le groupe table est réglable dans toutes les directions par rotation autour de trois axes concourants et présente une certaine fragilité.Un autre inconvénient consiste en ce que le montant avec les poupées qui, de leur cotés ne sont plus fixes, présente deux axes de déplacement supplémentaires. Ces particularités rendent extrêmement difficile l'obtention d'un espace de travail suffisant dans la direction ZI ou dans la direction YII. On connaît également d'autres variantes (brevet de la République Fédérale d'Allemagne 1 173 766) dans lesquelles le groupe table ne peut décrire aucun déplacement en hauteur mais décrit uniquement des translations dans la direction X' et dans lesquelles les mouvements correspondants dans les directions Y et Z sont associés au montant qui prend appui sur une semelle spéciale et à la poupée à broche. Cette forme de réalisation est avantageuse en raison du fait que la table peut être relevée en direction de la colonne en passant d'une position horizontale à une position verticale par pivotement dans la direction A' autour de l'axe X'. Pour ce cas, il suffit d'une poupée munie d'une broche I de sorte que la broche horizontale Il devient la broche principale.Un inconvénient de cette forme de réalisation consiste en ce qu'il reste nécessaire de faire pivoter un élément autour de l'axe X' dans la direction A' et en ce que la table peut basculer d'un angle de 900 pour atteindre une position verticale et n'est pas capable de supporter des charg#es lourdes ni des pressions d'usinage importantes sans présenter une certaine fragilité qui ne peut être éliminée que par des moyens techniques considérables. Le but de l'invention est de réaliser une fraiseuseperceuse universelle du genre décrit au début du présent mémoire et capable d'usiner des pièces lourdes avec une grande précision, aussi bien à la puissance maximale d'enlevement de copeaux que pour le travail fin, dans laquelle, pour les pièces encombrantes, le passage entre le plateau de bridage de la pièce et l'outil puis#se être porté au maximum et où les Flements du groupe table porte-pièce prennent appui par une surface de portée étendue. Suivant l'invention, le problème est résolu par le fait que la table, qui est montée sur un chariot, peut basculer au moteur autour d'un axe horizontal d'un axe de 450 dans chaque sens et présente un plateau de travail qui peut tourner de 3600 d'une façon connue. Pour obtenir cette possibilité de basculement autour de l'axe horizontal, on prévoit un tourillon semi-cylindrique qui prend appui dans un berceau en segment de cylindre par une grande surface de portée. Ce berceau peut être monté sur le chariot porte-table avec possibilité de tourner de 90 , ou être monté sur une plaque tournante au moyen de laquelle on peut le faire tourner autour d'un axe vertical Z'1, soit à l'aide d'une manivelle, soit au moteur. En dehors de la grande rigidité qui est donnée au groupe table porte-pièce par la grande surface de portée et qui permet de fixer des pièces lourdes et de grandes dimensionset d'exécuter la'usinage d'ébauchage à forte passe aussi bien que l'usinage de finition précis, la fraiseuse-perceuse universelle suivant l'invention présente un autre avantage consistant en ce que la possibilité de déplacer le chariot portetable par translation horizontale jusqu'd une extrémité dubanc-de la machine et de faire basculer le tourillon semi-cylindrique dans son berceau agrandit considérablement le passage libre H comparativement une machine dans laquelle la table porte-pièce se trouvé directement au-dessous de la broche. Gracie à cette caracteristique, on peut- usiner des pièces encombrantes et exécuter les opérations de bridage et de positionnement d'une façon plus simple et dans des temps improductifs plus réduits. Les dimensions#, notamment celles du groupe table ainsi que les poids et courts peuvent être réduits considérablement comparativement aux constructions de la technique antérieure. L'utilisation d'un banc fixe, d'un montant fixe et d'un- chariot pattectable dont la mobilité est limitée à une translation dans la direction X# garantit un montage extrtmement rigide dans l'axe de basculement X' ainsi que dans les axes de rotation Z'I et W'11. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue latérale en élévation de la fraiseuse dont la table porte-pièce est représentée en plusieurs positions de basculement ; - la figure 2 est une vue avant de la fraiseuse de la figure 1 qui montre le groupe table mobile en translation dans une direction parallèle a l'axe X' et qui montre également la table porte-pièce dans deux positions décalées de 900 l'une par rapport à l'autre. La fraiseuse-perceuse universelle représentée sur les dessins comprend une colonne 1 qui est d'une seule pièce avec le banc 2, ce banc portant le groupe table porte-pièce désigné dans son ensemble par la référence 3. Sur une surface latérale de la colonne 1 se trouvent des guides verticaux 4 dans lesquels un support 5 peut se déplacer par translation sous l'action d'un moteur. Ce support porte des glissières de guidage supérieures 6 qui supportent elles-m#mes la poupée 7, cette dernière pouvant se déplacer par translation horizontale sur le support au moyen d'un moteur. La poupée 7 porte le moteur 8 d'entrainement des broches ainsi qu'une broche principale verticale 9 et une broche horizontale 10, laquelle est indiquée en traits interrompus et peut se placer dans la position de travail voulue. Pour la définition des axes de coordonnées et des directions de déplacement, la broche principale 9 est désignée par le chiffre I et la broche secondaire horizontale 10 par le chiffre II. Pour simplifier, on limitera l'indication des axes de coordonées à la référence à la broche I, en utilisant l'indice I. Un chariot 11 est monté sur le banc 2 de la machine de manière à pouvoir coulisser parallèlement à l'axe X' dans des glissières lla Ce chariot 11 porte un berceau 12 présentant la forme d'un segment de cylindre, et qui peut être bridé dans des rainures longitudinales au moyen de sa face intérieure dans une position où l'axe du cylindre de portée est orienté parallèlement à la direction longitudinale X' du banc (figure 2, côté droit) ou encore perpendiculairement à l'axe X' (figure 2, côté gauche). Ainsi qu'on l'a indiqué sur la figure 1 par la référence llk, on peut prévoir entre le berceau cylindrique 12 et le chariot 11 une plaque tournante équipée d'un mécanisme d'entraînement à commande manuelle ou à moteur, au moyen de laquelle il est possible de faire tourner graduellement le berceau 12 dans le sens. CtI. Le berceau cylindrique 12 sert de portée pour un tourillon cylindrique 13 de la table sur la face supérieure plane de laquelle est monté un plateau de bridage 14 qui peut tourner dans le sens D'I autour d'un axe W11 qui est perpendiculaire à la surface plane du tourillon. La grande surface de portée par laquelle le tourillon cylindrique 13 prend appui dans le berceau cylindrique permet de faire#basculer le plateau de bridage pour l'orienter vers le montant ou dans le sens opposé, d'un an#gle pouvant aller jusqu'a 45c dans chaque sens, en- lui conservant une stabilité suffisante, même lorsqu'il porte des pièces lourdes, et sans altération de la précision de l'usinage. L'invention élargit considérablement les possibilités d'usinage et agrandit en mùme temps l'espace de travail compris entre le plateau 14 de bridage des pièces et la broche principale 1, qui peut pivoter dans le sens BI autour de l'axe-Y11 et cet avantage est assuré par le fait que le groupe table, grâce à son montage sur le chariot porte-table par tourillon et berceau, peut aussi bien être bloqué dans une orientation longitudinale dans laquelle l'axe de basculement est parallèle à l'axe X', qu'après rotation de 900 dans le sens C'I, c'est-à-dire dans une orientation dans laquelle l'axe de basculement est perpendiculaire à l'axe X'. Si, dans cette dernière position, on déplace la table, avec son montage å tourillon et berceau, jusqu'à l'extrémité du banc 2 de la machine et qu'on fait pivoter le plateau de bridage 14' de la façon voulue (voir figure 2, cté gauche), on peut agrandir considérablement la distance libre H qui subsiste entre le plateau de bridage 14'- et l'outil ou la broche 7. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art à la machine qui vient d'être décrite uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Fraiseuse-perceuse universelle pour pièces lourdes, comprenant deux broches montées sur une poupée horizontale mobile en translation horizontale parallèlement à l'axe Y1 sur un support à mouvement vertical, ce support étant guidé verticalement, parallèlement à l'axe Z1 sur le montant fixe de la machine, et un banc relié rigidement au montantorienté transversalement à celui-ci et sur lequel un chariot porte-table équipé d'unetable auxiliaire se déplace par translation horizontale parallèlement à l'axe X', cette fraiseuse-perceuse étant caractérisée en ce que ladite table, montée sur un chariot, peut basculer sous l'action d'un moteur autour d'un axe horizontal de 450 dans les deux sens, et porte un plateau porte-pièce qui peut pivoter de 3600 d'une façon connue. 2. Fraiseuse-perceuse universelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour donner à ladite table la possibilité de basculement autour d'un axe horizontal, cette table est munie d'un tourillon semi-cylindrique qui prend appui par une grande surface de portée dans un berceau en segment de cylindre. 3. Fraiseuse-perceuse universelle selon la revendication 2, caractérisée ce ce que le berceau en segment de cylindre est monté sur le chariot porte-table de manière à pouvoir pivoter de 900 et peut être bloqué dans les deux positions obtenues par ce pivotement. 4. Fraiseuse-perceuse universelle selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une plaque tournante est interposée entre le berceau en-segment de cylindre et le chariot porte-table pour permettre de faire tourner le berceau de n'importe quel angle voulu autour d'un axe vertical, -dans la direction C'I. 5. Fraiseuse-perceuse universelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le banc qui porte la table est d'une seule pièce avec le montant de la machine.