Brevet FR2267848A1 — publié le 19751114

la présente invention concerne un tour à charioter et a fileter à commande numérique, comportant un chariot longitudinal unique servant à la fois aux opérations de chariotage et aux opérations de filetage. Dans les tours à charioter et à fileter conventionnels, c#est-à-dire sans commande numérique, il est connu d'utiliser, pour effectuer les déplacements du chariot longitudinal, des organes différents pour le chariotage ou tournage, et pour le filetage. On connalt par exemple des tours sur lesquels, pour effectuer le tournage, une barre de chariotage entraîne un pignon lié au chariot longitudinal et coopérant avec une crémaillère fixée au banc, tandis que pour le filetage, une vis-mère fixée au banc coopère avec un écrou lié au chariot longitudinal. Dans cette disposition, l'écrou est débrayé pendant les opérations de tournage et ainsi, la précision du filetage n'est pas altérée par l'usure des organes travaillant pendant le tournage. Par contre, dans les tours à commande numérique que l'on connaît et qui comportent généralement un chariot longitudinal unique pouvant effectuer des opérations de tournage et des opérations de filetage, la commande des déplacements longitudinaux est effectuée par une vis-mère unique associée à un moteur d'entrainement et à des dispositifs de mesure de la position du chariot à tout instant, cette vis-mère coopérant avec un écrou, également unique, lié au chariot longitudinal. Le système vis-écrou peut naturellement être de tout type connu approprié, mais il est évident cependant qu'avec une telle dispo position, la précision du filetage se trouve altérée par l'usure éventuelle de la vis et de Itécrou, usure quise produit surtout lors des opérations de tournage. La présente invention a donc pour but principal de réaliser un tour à commande numérique présentant les avantages des tours conventionnels. A cet effet, le tour selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce que les déplacements du chariot longitudinal sont obtenus par l'interme- diaire de deux écrous coopérant respectivement avec deux surfaces filetées différentes entraînees en synchronisme au moyen d'un moteur unique associé à un codeur unique, des moyens étant prévus pour bloquer à volonté l'un ou l'autre des écrous sur le chariot, pendant que simultanément, ltécrou non bloqué présente un léger jeu longitudinal par rapport à ce chariot. On conçoit aisément que grâce à cette disposition, on peut utiliser indifféremment l'un ou l'autre des écrous pour effectuer les déplacements du chariot longitudinal. Il suffit donc d'affec#ter l'un de ces écrous au filetage et l'autre au tournage. Ainsi, la précision du filetage ne sera pas affectée par l'usure éventuelle des éléments servant au tournage, en raison du jeu prévu entre l'un des écrous et le chariot, ce qui permet de légers écarts de pas. De préférence, les moyens de blocage sont constitués par un organe unique assurant automatiquement lors du blocage de l'un des écrous, le déblocage de l'autre, etoréciproquement. Cet organe unique pourra par exemple être constitué très simplement par un vérin hydraulique dont la tige de piston est susceptible de venir prendre appui alternativement sur l'un ou l'autre des écrous. Dans une forme de réalisation de l'invention, les deux surfaces filetées sont portées par deux visières distinctes entraînées en synchronisme. Dans le cas particulier où les filetages sont toujours effectués à proximité du mandrin, les deux surfaces filetées sont constituées par deux portions filetées distinctes d'une même vis-mère. En effet, si la distance séparant les deux écrous est choisie supérieure à la longueur à fileter, la portion de vis-mère correspondante située du coté du mandrin n'est jamais utilisée pendant les opérations de tournage et l'on conserve ainsi à moindre frais les avantages propres à l'invention. Dans une autre variante de réalisation de l'invention, les deux surfaces filetées sont constituées par deux filets distincts d'une même vis-mère à deux filets. On obtient ainsi les avantages du mode de réalisation précédent, sans limitation de la longueur filetée possible. Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus, partiellement en coupe, d'un tour à commande numérique conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1 - la figure 3 est une vue de dessus analogue à la figure 1 d'une variante de réalisation de l'invention ; et - la figure 4 est une vue simplifiée en coupe illustrant une autre variante de l'invention. Le tour à commande numérique représenté sur les figures 1 et 2 se compose essentiellement d'une poupée 1, d'un mandrin 2 et d'un banc 3 sur lequel se déplace un chariot longitudinal 4, surmonté d'un chariot transversal 5. La commande de déplacement du chariot longitudinal 4 s'effectue à partir d'un moteur unique 6, associé à un codeur unique 7 permettant de contrôler la vitesse et la position du chariot à chaque instant. Dans le mode de réalisation particulier décrit ici, le moteur 6 entralne, au moyen de deux engrenages égaux 8 et 9, donc en synchronisme, deux vis-mères parallèles identiques 10 et 11. La vis 10 coopère avec un premier écrou 12 qui est immobilisé en rotation par rapport au chariot 4 au moyen d'une clavette 13, tandis que la vis 11 coopère avec un second écrou 14 qui est immobilisé en rotation par rapport au même chariot 4 au moyen d'une clavette 15. Ces deux écrous 12 et 14 peuvent ainsi coulisser dans des logements prévus à cet effet dans le chariot 4 et comportant une partie conique apte à recevoir l'extrémité de forme correspondante de chacun des écrous. Un dispositif de blocage unique, constitué ici par un vérin hydraulique à double effet 16, est par ailleurs prévu pour bloquer à volonté l'un ou l'autre des écrous sur le chariot longitudinal 4, par son extrémité conique. On voit en effet que la tige de piston de ce vérin fait saillie de part et d'autre et peut ainsi venir prendre appui, soit sur l'écrou 12, soit sur l'écrou 14, selon la façon dont le vérin est commandé. Dans la position illustrée par la figure 1, c'est l'écrou 14 qui est bloqué sur le chariot 4 sous l'action du vérin 16, et on voit que l'autre écrou 12 est alors débloqué et présente un certain jeu longitudinal par rapport au chariot. En fait, il existe un jeu "a" entre écrou et-le fond du logement correspondant, d'une part, et un jeu "a" entre 1 'écrou et l'extrémité correspondante de la tige de piston du vérin 16, d'autre part. Inversement, lorsque le vérin 16 bloque l'écrou 12, l'autre écrou 14 se trouve automatiquement libéré et présente alors le même jeu longitudinal par rapport au chariot. En effet, quand l'écrou 12 arrive en fin de course dans son logement conique, le chariot 4 est repoussé par rapport à l'écrou 14 sous l'action du vérin 16 et celui-ci se trouve donc automatiquement dégagé de son propre logement conique. On voit par conséquent que dans la machine selon l'invention qui vient d'être décrite, on peut affecter l'une des vis-meres et son écrou aux opérations de dégrossissage (chariotage), tandis que l'autre visière et son écrou seront réservés exclusivement aux opérations de finition (filetage). Ainsi, la précision du filetage ne sera pas affectée par l'usure éventuelle de la vis et de l'écrou servant aux opérations de dégrossissage, le jeu longitudinal de l'écrou non bloqué autorisant précisément de légers écarts de pas entre les deux vis-mères.On notera en outre que la précision de la vis servant au filetage n'est pas affectée par les opérations de tournage (chariotage), puisque pendant ces opérations, l'écrou correspondant se trouve libéré longitudinalement et ne prend donc pas appui sur les filets de la vis. Bien entendu, les vis-mères 10 et il pourront être de tout type connu approprié, par exemple hydrostatique ou à recirculation de billes. De plus, chacun des écrous, et notamment celui servant au filetage, pourra avantageusement comporter un dispositif de rattrapage de jeu de type connu, par exemple à deux écrous. Dans la variante de réalisation illustrée par la figure 3, il y a une seule vis-mère 10 qui coopère simultanément avec les deux écrous 12 et 14. Cette variante à une seule vis est particulièrement avantageuse dans le cas où les filetages sont toujours effectués à proximité du mandrin 2, ce qui est le cas des pièces usinées "en l'air", car la même vis peut alors servir aux deux opérations de tournage et de filetage, tout en conservant les avantages de l'invention en ce qui concerne la précision du filetage. En effet, si l'on prend soin de choisir la distance 1 séparant les deux écrous 12 et 14 supérieure à la longueur du filetage pour laquelle la machine est prévue, la portion correspondante de la vis 10 située du coté du mandrin n'est jamais utilisée pendant les opérations de tournage. Cette portion de vis assure donc la précision du filetage. Dans l'autre variante de réalisation qui est illustrée par la figure 4, on utilise également une seule vis-mère 17, mais avec deux filets A et B, coopérant avec deux écrous 18 et 19. L'un des écrous 18 est en prise uniquement avec les filets A de la vis, tandis que l'autre écrou est en prise uniquement avec les filets B. Ces deux écrous sont commandés de la même manière que dans l'exemple de la figure 3 et l'on obtient alors les mêmes avantages de simplicité, sans pour autant que la longueur de filetage soit limitée, puisque ce sont des filets différents de la vis qui servent respectivement aux deux opérations de tournage et de filetage. REVENDICATIONS I.- Tour à charioter et à fileter à commande numérique, comportant un chariot longitudinal unique servant à la fois aux opérations de #chariotage et aux opérations de filetage, caractérisé en ce que les déplacements du chariot longitudinal sont obtenus par l'intermédiaire de deux écrous coopérant respectivement avec deux surfaces filetées différentes entraînées en synchronisme au moyen d'un moteur unique associé à un codeur unique, des moyens étant prévus pour bloquer à volonté l'un ou l'autre des écrous sur le chariot, pendant que simultanément, l'écrou non bloqué présente un léger jeu longitudinal par rapport à ce chariot. 2.- Tour selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de blocage sont constitués par un organe unique assurant automatiquement lors du blocage de l'un des écrous, le déblocage de l'autre, et réciproquement. 3.- Tour selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que les deux surfaces filetées sont portées par deux visières distinctes entraînées en synchronisme. 4.- Tour selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que les deux surfaces filetées sont constituées par deux portions filetées distinctes d'une même vis-mère. 5.- Tour selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux surfaces filetées sont constituées par deux filets distincts d'une meme vismère à deux filets.