Brevet FR2229499A1 — publié le 19741213

La présenta invention a pou: objet une machine-outil universelle du type compreant un bi i horizontal portant une poupée fie et un chariot -worte-outil mobile, et notamment utili nable pour ltexScu,ion d'ovations d'alésage, de pointage, de percage et de fraisage en position droite ou inclinée. Une telle machine peut en particulier trouver son application à l'équipement des ateliers d'outillage, et elle peut être notamment utilisée pour la réalisation de calibres de perçage ronds ou carrés avec des dimensions prindipales pouvant atteindre jusqu'à 250mm et avec des entraxes et des positions angulaires quelconques. Elle permet en ce cas de libérer une fraiseuse qui reste disponible pour d'autres fabrications. Cette machine-outil peut, cependant, tout aussi bien trouver son emploi à l'usinage de pièces uniques ou en petites séries, et notamment de pièces nécessitant des perçages, taraudages, ou fraisages en position droite ou inclinée et en des points angulairement équidistants ou non. L'invention se do me plus précisément pour but de concevoir une telle machine-outil qui soit simple, légère et peu coûteuse, et qui soit néanmoins susceptible d'effectuer les opérations ci-dessus énumérées avec une grande précision. Cette machine outil doit en outre pouvoir passer en peu de temps d'un type d'opération à un autre, e pouvoir être repositionnée avec précision lorsque, par exemple on désire repas d'une opération d'usinage en position inclinée à une opération d'usinage en position droite, ou encore d'un usinage en position excentrée à un usinage en posi tion coaxiale Ce but est atteint, selon l'invention, grâce au fait que la machine-outil inclut en combinison une broche porte-mandrin supportée par la poupe fixe et associée à un dispositif diviseur de position angulaire, et une broche porte-outil entraidée en rotation par un moteur et une transmission à plusieurs rapports de vitesse et montre sur le chariot mobile de manière à pouvoir assumer toute position désirée et à pouvoir exécuter tout déplacement voulu en translation etíou en pivotement à l'intérieur du plan horizonal contenant l'axe de la broche porte-mandrin. Il est avantageux d'équiper cette ma-hine-outil d'un chariot mobile composé d'un trainard mobile en direction longitudinale sur le bL-i, d'un coulisseau mobile en direction transver sale qui est porté et guidé sur ce tratnard, d'un plateau horizontal circulaire monté pivotant sur ce coulisseau transversal, et d'un coulisseau longitudinal porté et guidé sur ce plateau de manière à pouvoir pivoter d'au moins plus ou moins 900 de part et d'autre de la direction longitudinale du bats, ce dernier coulisseau servant lui-mme de support à la broche porte-outil; dans un tel mode de construction, et selon une autre de ses caractéristiques, l'invention prévoit qu'au moins les commandes de déplacement du coulisseau transversal et du plateau pivotant comportent chacune un vernier de précision et soint munies l'une et autre d'un indexage de position qui, lorsqu'il est en place, verrouille la broche porte-outil dans une position coaxiale à celle de la broche porte-mandrin. Chacun des deux indexages de position peut notamment être assuré par une goupille amovible pouvant, lorsqu'elles sont alignée , s'engager sans jeu dans deux ouvertures pratiquées à travers des pièces en mouvement relatif des commandes de déplacement considérées. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation, donnée à simple titre d'exemple il lustratif, et en se référant.aux dessins ci-annexés, en lesquels: La figure 1 est une vue perspective d'ensembld d'une machine-outil universelle selon l'invention, la broche porteoutil étant représentée en position piv5.tée La figure 2 est une vue de détail en perspective et avec arrachement partiel représentant la broche porte-mandrin avec le diviseur de position angulaire y associe Et la figure 3 est une vue de détail , également en perspective, de l'ensemble du chariot mobile et de la broche porteoutil, cette dernière étant représentée en position coaxiale et le moteur d'entraînement ayant été omis pour faciliter la lecture du dessin. La machine-outil représentée à la figure 1 des dessins comprend un bAti horizontal 1, analogue à un b-anc de tour, dont la poupée fixe 2 sert de support à une broche porte-mandrin 3. Celle-ci sert,par l'intermédiaire d'un mandrin non représenté ou de tout autre moyen équivalent, à maintenir en position la pièce en cours d'usinage. Elle est associée à un double dispositif diviseur de position angulaire, lequel inclut d'une part une roue 4 portant un nombre déterminé de dents droites, par exem le au nombre de 24, d'a dre part une roue tangente 5 à denture élicoîdale engrènant aves ae is sans fin 6, ces deux roues étant alées sur la broche porte@@andrin 3. La roue dentée 4 coopère avec un doigt de blocage 7 à suspension plastique oui est porté r le bâti 1, e qui, en : engageant dans la denture de la roue 4 permet de définir un noX-e déterminé de positions angulaires équidistantes de la broche @.Pour passer d'une position angulaire une autre, en rétraete le doigt de clocage que l'on peut main @enir hors de prise aves le roue dentée - par l'intermiaire d'un lavier de verrouillage 8, @@ l'on imprime à la broche porte mandrin une rotation d'un angle approprié par l'intermèdiaire d'un voiant de manoeuvre 9 ; une fois anteinte la position désirée, on libère nouveau 1 doigt de bloaalçr 7 qui rentrant à nouveau en prise avec la denture de la roue 6, l'immobilise dans la position angulaire désirée. Le levier de verrouillage 8 sert pareillement à maintenir débraye cette partie du dispositif diviseur de position angulaire lorsque l'on utilise l'autre partie.Lorsque tel est le cas, la vis sans fin 6,dont les paliers sont montes sur des supports excentriques 10,se trouve alors en prise avec la loue tangente 5 à denture hélicoïdale dont elle permet ainsi de commander la rotation. La vis 5 est elle-même associée à un plateau diviseur de type classique 11, ce plateau pouvant ttre équipé d'un ou de plusieurs disques perfores ainsi qu'il est bien connu dans la technique.Lorsque cette partie du diviseur de position angulaire n est pas utilise, une commande approprie, non reprÉsente sur les dessins, et agissant sur les exsentriques 10, permet d'écarter la vis 6 de la roue tangente 5, débrayant ainsi cette partie de la commande de position angulaire. Un levier de verrouillage 12 permet de bloquer la broche porte-mandrin 3 dans la position angulaire désire pendant que la pièce est en cours d'usinage. Sur des glissières parallèles du bâti horizontal 1 est d'autre part support un chariot porte-outil mobile génerale- ment désigné par le repère numérique 13. Celui-ci comprend en premier lieu un traînard 14 mobile en direction longitudinale sur le bti. Sur ce traînard est porté un coulisseau 15 mobile en direction transversale, le déplacement de ce cculisseau étant commandé par un volant de manoeuvre 16. Sur le coulisseau transversal 15 est monté à pivotement un plateau horizontal circulaire 16, celuici pouvant pivoter d'au moins plus ou moins 900 de part et d'autre d'une position médiane. Le plateau 16 porte à son tour un coulis seau longitudinal 17, dont les déplacement sont commandés par un levier de manoeuvre 18, et qui est solidaire du support 19 de la broche porte-outil 2G.Cette dernière,qui peut etre équipe de têtes interchangeables pour recevoir des outils de nature variée forets , fraises, etc.), est montée sur roulements et butée à billes de manière à se trouver contenu dans le plan horizontal passant par l'axe de la broche poite-marin 3. Elle est entrat- nee en rotation par un moteur électrique 21 auquel elle est reliée par l'intermédiaire d'une transmission 22 à courroie e. poulies étages permettant plusieurs rapports de vitesse.Ainsi montée, la broche porte-outil 20 peut assumer toute position dosirée et peut exécuter tout déplacement voulu en translation et/ou en pivo tement à l'intérieur.du plan horizontal contenant la broche portemandrin 3. Pour obtenir un positionnement précis de la broche porte-outil 20, ainsi que pour faciliter son resiosirionnement dans certaines positions ci après définies, l'invention prévoit qu'au moins les commandes de déplacement du coulisseau transversal 15 et du plateau pivotant 16 comportent chacune un vernier de préci- sion, et soient munies l'une et l'autre d'un indexage de position. Comme représenté à la figure 3 des dessins, l'indexage de position du coulisseau transversal 15 est obtenu au moyen d'une goupille amovible 23, laquelle peut s'engager sans jeu dans deux ouvertures pratiquées à travers des pièces en mouvement relatif de la commande de déplacement de ce coulisseau, ouvertures qui ne se trouvent en alignement mutuel que lorsque le coulisseau occupe par rapport au bâti 1 une position telle que l'axe de pivotement du plateau 16 soit dans le même plan vertical que celui qui contient la broche porte-mandrin 3.De même, l'indexage de position du plateau pivotant 16 est obtenu au moyen d'une goupille amovible 24 qui peut s'engager sans jeu dans deux ouvertures du plateau circulaire 16 et du coulisseau transversal 15, ces ouvertures n'étant alignées l'une avec l'autre que pour la position du plateau 16 qui rend parallèles entre eux les axes de la broche porteoutil 20 et de la broche porte-mandrin 3. En d'autres termes, lorsque les deux goupilles d'indexage 23 et 24 sont simultanément engagées, la broche porte-outil 2.- occupe une position qui est rigoureusement coaxiale à celle de la broche porte-mandrin 3.L'enlèvement de la goupille 23 est nécessaire avant que puisse être déplacé en translation le coulisseau transversal 15, et de même 'enlèvement de la goupille 24 est nécessaire avant que puisse tre pivoté le plateau circulaire 16 de part ou d'autre de l'axe de la broche porte-mandrin 3. La remise en place des goupilles 3 et 24 ne peut s'effectuer que lorsque les ouvertures correspondantes sont à nouveau alignées, ce qui permet un reposition arment rapide de la broche porte-outil 20 à l'alignement ou au parallèlisme avec l'axe de la broche porte-mandrin 3 sans qu'il soi besoin de consulter à cet effet les verniers.Si de besoin, les goupilles 23 et 24 pourraient également etre munies de moyens de rappel mastiques tendant à les réengager automatiquement dans des ouvertures correspondantes lorsque ces dernières sont alignées. Les deux goupilles d'indexage 23 et 24 étant en position, l'axe de la broche porte-outil 20 se trouve donc, comme indiqué ci-dessus, rigoureusement aligné avec celui de la broche porFe-maXldrin 3. La machine-outil est alors réglée pour exécuter des opérations d'alésage ou analogues.L'enlèvement de la goupille 23 permet de déplacer le coulisseau transversal 15 de manière à utiliser la machine-outil pour des opérations du genre pointage, perçage, fraisage, etc,et et plus généralement pour l'exécution d'ou- vertures ou de lumières excentrées à bords droits; il est de la sorte possible, avec le secours du diviseur de position angulaire, de réaliser des séries d'ouvertures ou de lumières angulaiement équidistantes ou non ; il est également possible, si l'on imprime manuellement un déplacement angulaire à la broche porte-mandrin 3 pendant l'opération d'usinage, de réaliser des lumières en forme d'arc de cercle. L'enlèvement de la goupille d'indexage 24 permet de son côté d'exécuter les mimes opérations de perçage, fraisage, taraudage, etc,en position inclinée par rapport à l'axe de la pièce.En pivotant le plateau circulaire 16 de 900 par rapport à sa position médiane ou position indéxée, il est également possible, grâce à l'emploi d'une fraise appropriée, d'exécuter des rainures de clavettes dans des arbres tenus dans un mandrin porté par la broche 3. Il va de soi que les quelques applications ci-dessus décrites ne sauraient cotre considérées comme limitatives du domaine d'emploi de la machine-outil universelle selon l'invention. Il est par ailleurs bien évident que la portée de cette dernière n'est nullement limitée aux détails de réalisation ressortant du texte du brevet et des dessins qui 1' accompagnent,oeuxin'ayant qu'une valeur dwexeriple Jur cent illustr;.tssf. REVENDICATIONS l .chine-outil universelle du type comprenant un bti horizontal portant une poupée fixe et un chariot porte-outil mobile, et notamment utilisable pour l'exécution d'oporations d'alésage, de pointage, de perçage et de fraisage en position droite ou inclinée, caractérisée par le fait qu'elle inclut en combinaison une broche porte-mandrin supportée par la poupée fixe et associée à un dispositif diviseur de position angulaire, et une broche porte-outil entraînée en rotation par un moteur et une transmission à plusieurs rapports de vitesse et montée sur le chariot mobile de manière à pouvoir assumer toute position désirée et à pouvoir exécuter tout déplacement voulu en translation et/ou en pivotement à l'intérieur du plan horizontal contenant l'axe de la broche porte-mandrin. 2) Machine-outil selon la revendication 1, et dans laquelle le chariot mbbile se compose d'un tratriard mobile en direction longitudinale sur le bâti, d'un coulisseau mobile en direction transversale qui est porté et guidé sur ce traînard, d'un plateau horizontal circulaire monté pivotant sur ce coulisseau transversal, et d'un coulisseau longitudinal porté et guidé sur ce plateau de manière à pouvoir pivoter d'au moins + 900 de part et d'autre de la direction longitudinale du bâti, ce dernier coulisseau servant lui-même de support à la broche porteoutil, caractérisée en ce qu'au moins les commandes de déplacement du coulisseau transversal et du plateau pivotant comportent chacune un vernier de précision et sont munies l'une et l'autre d'un indexage de position qui, lorsqu'il est en place, verrouille la broche porte-outil dans une position coaxiale à celle de la broche porte-mandrin. 3) Machine-outil selon la revendication 2, caractérisée en ce que chacun des deux indexages de position est assuré par une goupille amovible pouvant lbrsqutelles sont alignées s' enga- ger sans jeu dans deux ouvertures pratiquées à travers des pièces en mouvement relatif des commandes de déplacement considérées. 4) Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites goupilles sont éventuellement munies de moyens de rappel élastiques tendant à les engager automatiquement dans les ouvertures correspondantes lorsque celles-ci sont alignées. 5) Machine-outil selon l'une quelconque des revendiua- tions l à 4, paractérisée en ce que le dispositif diviseur de pesition angulaire asscoin à la broche porte-mandein se compose d'une roue dentée à ensraînement manuel direst qui est liée à la @@@@@@ t can cupère avet un doigt de biesage à quspension élas @@@ un porté par @@@ bâil poar définin un nombre firé de posiri@ns @@@@@@@@@@@@@ quidistantes de la broche, ainsi que d'une @@@ @an- @@ liée à le broche et command@@ par une vie sans fin elle n@ e aseoci@@ à un alatean divisour d type alassique des dis @@ itife de @brayagt tart pvévus pour rendre d'une desdi@@@@s @@@@@ inop @@@@ @@@@@@ que l'@@@@@@ en putce st inver ement.