Brevet FR2263057A1 — publié le 19751003

L'invention concerne une machine-outil de type nouveau no- ; tamment pour usiner les trous de centrage des pièces à tourner, On sâit que sur un tour les pièces à usiner sont maintenues par deux extrémitées llune de ces extrémités est prise dans un mandrin de blocage tandis que l'autre est maintenue par une con tre-pointeO Cette contre-pointe pénètre dans un trou de centrage prévu sur l'extrémité correspondante de la pièce. L'invention a principalement pour objet d'usiner ce trou de centrage.Les dis positifs connus à ce Jour pour réaliser cet usinage sont très spécialis6; Par exemple, ils ne conviennent que pour des arbres de diamètre précis, Il en résulte que pour chaque arbre de diamè- tre différent il faut utiliser un outil différent pour réaliser le trou de centrage0 D'autre part, les dispositifs connus ne sont pas autonomes. C'est donc la pièce qui doit autre deplacée pour pouvoir astre fixée sur le dispositif. Or quand il s'agit d'un arbre de plusieurs mètres de long, on comprend qu'il n'est pas facile de déplacer cet arbre. L'invention a peur but de remédier à ces inconvenients en réalisant une machine-outil indépendante et autonome permettant d'usiner des trous de centrage sur n'importe quelle pièce sans que celle-ci ait à être déplacée Une machine-outil,notamment pour usiner des trous de centra ge sur les extrémités d'arbres destinés à titre usinés, est carac terisseen ce qu'elle se compose d'un bloc-support allongé fixé sur l'extrémité supérieure d'un pied à roulettes, la face supé- rieure de ce bloc-support recevant sur l'une de ses extrémités un mandrin porte-outil dont l'axe longitudinal est horizontal et parallèle à la longueur du bloc-support, et sur l'autre extrémi té un étau composé de deux mâchoires se déplaçant en sens opposé suivant une direction horizontale et perpendiculaire à l'axa longitudinal du mandrin, ces mâchoires qui comportent des élémens de serrage au niveau de ce dernier axe permettant de maintenir et de centrer par rapport à ce mandrin l'extrémité de l'arbre à usi ner, des moyens étant prévus pour élever ou abaisser le bloc-sup port de manière à amener le mandrin au meme niveau que cette der nière extrémité et pour approcher ou éloigner le mandrin de l'étau. Ainsi la machine-outil est tout à fait maniable et la pièce à usi- ner n'a pas à astre déplacée. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, chique mâchoire est constituée sar un coin comportant deux ailes latérales perpendiculaires, l'une de ces ailes qui sert de pied à la m#choire, restant toujours horizontale et coulissant dans une glissière constituée par deux rails horizontaux et transversaux par rapport au bloc-support sur lequel ils sont fixés, tandis que l'autre aile est verticale et reçoit les éléments de serw rage, les deux coins étant placés l'un par rapport à l'autre de telle manière que leurs ailes horizontales soient situées de part et d'autre de leurs ailes verticales, tandis q#ne tige horizontale est placée entre les deux rails, sous les maAchoires, les extrémités de cette tige étant articulées sur le bloc-support alors que deux filetages opposés sont prévus de part et d'autre du plan vertical passant par ltaxe longitudinal du mandrin, chaque machoire étant vissée sur l'un des filetages par l'interme- diaire d'un long écrou solidaire du pied de la mâchoire l'une des extrémités de cette tige dépassant au-delà du bloc-support et comportant un volant de dimension importante permettant de serrer ou de desserrer les mâchoires. Suivant une- caractéristique supplémentaire de l'invention, chaque m#choire comporte au moins deux éléments de serrage, un sur chaque extrémité, chacun de ces éléments étant constitué par une plaque verticale présentant un coté rectiligne suivant lequel elle est fixée sur l'aile verticale de la mâchoire perpendiculairement à cette aile, tandis que la partie de cette plaque opposée à ce dernier coté est découpée suivant un V largement ouvert, les branches de ce V formant avec le coté rectiligne deux angles égaux. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention le plan passant par le sommet des V définis par les quatre éléments de serrage des mâchoires est horizontal et contient l'axe longitudinal du mandrin, si bien que l'extrémité de l'arbre à usiner est automatiquement centrée par rapport au mandrin au fur et à mesure que l'on serre les mâchoires. Suivant une caractéristique supplément;jire de l'invention, une des mâchoires comporte un élément de serrage sur chacone de ses deux extrémités tandis que l'autre mtehoire en comporte quatre, groupés par deux à chaque extrémité de la mâchoire de telle manière qu'ils soient légèrement décalés par rapport à l'élé- ment de serrage placé en vis-à-vis sur la mtchoire opposée si bien qu'ils se referment de part et d'autre de ce dernier éliment Suivant une caractéristique supplémenaire de l'invention, 1e mandrin porte-outil est ixé sur une tige horizontale située dans l prolongement de l'axe longitudinal de ce mandrin, cette tige étant entratnee en rotation par un moteur électrique incorporé, avec la tige, dans un premier cylindre susceptible de coulisser dans un second cylindre horizontal, fixé, lui, dans le prolongement de l'axe longitudinal du mandrin sur une tourelle prévue sur ltextrémité du bloc-support correspondant a ce mandrin des moyens étant prévus pour faire coulisser le premier cylindre dans le second de façon à rapprocher ou à éloigner le mandrin de étau. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le premier cylindre comporte des graduations transversales sur la partie supérieure, ces graduations permettant de connattre la longueur suivant laquelle ce cylindre a avancé par rapport au second cylindre, tandis qu'un volant de commande manuelle agit sur une tige transversale par rapport aux deux cylindres sous les quels elle est située, cette tige étant susceptible, par des moyens appropriés, de faire avancer ou de faire reculcr le mandrin en agissant sur le premier cylindre6 Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le pied comporte à sa base trois tiges sensiblement horizontales et de longueur approximativement égales à la moitié de la lon g.eur du bloc-support, ces tiges formant entre elles un angle de 1200 et comportant à leur extrémité, chacune, une roulette articulée sur une fourche elle#meAme susceptible de pivoter autour d' un axe vertical, Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventcon, le pied est constitué par deux parties, une partie supérieure et une partie inferieure, la partie supérieure coulissant dans un cylindre prévu sur la partie inférieure, tandis qu'long levier dépasse au-delà du bloc-support et est dirig eers le haut, ce levier se terminant par une fourchette prenant entre ses branches la partie inférieure du cylindre sur laquelle elle est articulée, suivant un axe perpendiculaire sa 1t axe du pied , des moyens hydrauliques appropriés permettant à ce levier d'élever le bloc-support tandis qu'une pédale placée à proximité de la fourchette du levier permet drabaisser ce bloc-support, Le dessin ann.-xé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristique de l'invention. ~Figure 1 est une vue de caté d'une machine-o!til selon l'in- vention, Figure 2 est une vue de dessus de cette machine. Fi ure 3 est une vue de cette machine face au mandrin. On a représenté sur la figure 1 une machine-outil suivant 1 invention. Elle comporte un bloc-support allongé 1. Ce bloc est horizontal. Il est fixé sur l'extrémité sup rieure d'un pied vertical 2. Le bloc-support 1 comporte sur sa partie supérieure, à l'une de ses extré#0itéS, un mandrin porte-outil 3 et à l'autre extrémité té un étau 4. L'axe longitudinal 5 du mandrin 3 est horizontal. Le mandrin est situé sur l'extrémité d'une tige 6. Cette tige est entraînée par un moteur électrique incorporé, avec la tige, dans un premier cylindre 7 (figure 2). Ce cylindre coulisse dans un second cylin- dre 8. Ce cylindre 8 est fixé sur une tourelle 9 prévue sur l'ex- trémité du bloc-support 1.correspondant au mandrin porte-outil 3. La partie supérieure du premier cylindre 7 comporte des graduations 10. Celles-ci permettent de connaltre la longueur sui vant laquelle le mandrin 3 a avancé par rapport au second cylin- dre 8. Un volant à conFanr.e manuelle 12 agit sur une tige 13 transversale au cylindre 8 sous lequel elle est située0 Cette tige permet, par des moyens appropriés, de faire avancer ou de faire recru ler le premier cylindre 10 entraînant avec lui le mandrin porteoutil 3. L'étau 4 comporte deux mâchoires 15 et 16 susceptibles de se rapprocher ou de s'éloigner suivant une direction horizontale et perpendiculaire à l t axe longitudinal 5 du mandrin 3. Chaque mâ- choire est constituée par un coin comportant une aile verticale 25 et une aile horizontale 26 (figure 2). L'aile 26 constitue le pied de la mâchoire et coulisse dans une lissière composée de deux rails 19 horizontaux et tr:.nsversaux par rapport au bloc support 1 sur l'extrémité duquel ils sont fixés. L'aile 25-est située au-dessus de ces rails et comporte au moins deux éléments de serrage 27.Les mâchoires 15 et 16 son lacées l'un; par rap- port à l'autre de telle manière que les ailes horizontales/soient situées de part e t d'autre des ailes verticales 25. Une tige 22 horizontale et tronsversale par rapport au bloc su port 1 et située entre les deux rails 19 au-de.isous des mâchoi- res 15 et 16. Cette tige est articulée par ses extrémités sur le bloc-support ta Elle comporte, de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe longitudinal 5 du mandrin 3, deux filetages opposés 29 et 30. Chacun de ces filetages reçoit un long écrou 31 solidaire de la mâchoire correspolldanten L'une des extrémités de la tige 22 dépasse au-delà du bloc-sunport 1 et comporte un vo lant 33 de grande dimension. Chacun des éléments de serrage 27 est constitué par une plaque verticale présentant un côté rectiligne 28 (figure 3). La plaque est fixée suivant ce #at# rectiligne sur l'aile verticale de la machoire correspondante, perpendiculairement à cette aile. La partie de la plaque opposée au cSte rectiligne est découpée suivant un Y 17 largement ouvert. Les branches de ce V forment, avec le côté rectiligne 28 des angles 21 égaux. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le plan 36 passant par les sommets 18 des V définis par les quatre éléments de serrage 27est horizontal et contient l'axe longitudinal 5 du mandrin 3. Le pied 2 de la machine-outil est composé de deux parties, une partie supérieure 37 et une partie inférieure 38. La base de la partie inférieure 38 comporte trois tiges 39 sensiblement horizontales et placées à 1200 les unes des autres. Ces tiges prS sentent une longueur sensiblement égale à la moitié de la lon gueur du bloc-support 1. Chacune de ces tiges comporte à son extrémité une roulette 40 articulée sur une fourchette 41 susceptible de pivoter autour d'un axe vertical 50e La partie inférieure 38 comporte un cylindre 42 dans lequel peut coulisser et tourner la partie supérieure 37. Un levier 43 dépasse au-delà du bloc-support 1 et est dirigé vers le haut. Il se termine par une fourchette 44 prenant entre ses branches la partie inférieure du cylindre 42.Les extrémités de cette fourchette sont articulées sur le cylindre 42 suivant un axe 45 perpendiculaire à l'axe du pied 2. Ce levier permet, par des moyens appropriés, d'élever le bloc-support 1. Le fonctionnement est le suivant : Pour usiner un trou de centrage sur ltextrémité d'ure arbre (figure 1), on enserre cette extrémité entre les machoires 15 et 16 de l'étau 4.Pour cela, on amène la machine-outil à proximité de l'extrémité de l'arbre On élève ou on abaisse ensuite le bl# support t en agissant sur le levier q3 pour placer l- mandrin 3 au même niveau que cette extrémité 46. On déplace la machine outil de manière à ce que le- mandrin 3 soit situé dans le prolongement de l'arbre et que l'extrémité de cet arbre soit -placée entre les mtehoires de l'étau 40. On ferme ensuite les mâchoires 15 et 16 sur cette extrémité. La machine-outil est ainsi en position par rapport à l'arbre et l'usinage peut commencer. On met en place une mèche 47 dans le mandrin 3. On ferme le contact d'alimentation du moteur i'entralnement de ce mandrin. Enfin, on fait avancer le mandrin jusqu'à ce que la profondeur d'avance lue sur la graduation 10# que comporte la partie supé rieure du premier cylindre 7 indique la profondeur d'usinage désirée. Il ne reste plus alors qu'à libérer l'extrémité 46 de lw arbre. Outre la possibilité d'usiner des trous de centrage,le mandrin 3 peut porter un outil à surfacer pour dresser la face de l'extrémité 46 de l'arbre. L'avantage essentiel de l'invention tient en ce que la machine-outil est très maniable et que la pièce sur laquelle il Zut usiner un trou de centrage n'a pas à être déplacée. REVENDICATIONS lo Blachine-outil9 notamment pour usiner des trous de centrage sur les extrémités d'arbres, caractérisée en ce qu'elle se sempose d'un bloc-support allongé fixé sur l'extrémité supérieure d'un pied à roulettes, la face supérieure de ce bloc-support recevant sur l'une de ses extrémités un mandrin porte-outil dont l'axe est horizontal et parallèle à la longueur du bloc-sup- ort, et sur lt.utre extrémité un étau composé de deux mâchoires se déplaçant en sens opposé suivant une direction horizontale et perpendiculaire à l'axe du mandrin, ces machoires qui comportent des éléments de serrage au niveau de ce dernier axe permettant de maintenir et de centrer par rapport au mandrin l'extrémité de l'arbre à usiner des moyens étant prévus pour élever ou abaisser le bloc-support de manière à amener le mandrin au meme niveau que cette dernière extrémité et pour approcher ou éloigner le mandrin de l'étau. - 2. WIachinj- outil suivent la revendication f, caractérisée en ce que chaque mâchoire est constituée par un coin comportant deux aile s latérales perpendiculaires, l'une de ces ailes qui sert de pied à la mâchoire, restant toujours horizontale et coulissant dans une glissière constituée par deux rails horizontaux et transversaux par rapport au bloc-support sur lequel ils sont fixés, tandis que l'autre aile est située verticalement au-dessus des rails et reçoit les éléments de serrage, les deux coins étant plaicés l'un par rapport à l'autre de telle maniere que leurs ailes horizontales soient situées de part et d'autre de leurs ailes vertioales, tandis qutune tige horizontale et transversale est placés entre les deux rails, sous les mtchoires, les extrémités de cette tige étant articulées sur le bloc-support alors quesseux filetages opposés sont prévus de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe du mandrin, chaque mtchoire étant vissée sur l'un de ses filetages par l'intermédiaire d'un long écrou solidaire du pied de la m#choire, tandis que l'Une des extrémités de la tige dépasse au-delà du bloc-support et comporte un volant de dimension importante permettant de serrer ou de desserrer les machoires. - 36 Machine-outil suivent les revendicatio#ns 1 et 2, caractérisée en ce que chaque maehoire comporte au moins deux éléments de -errage, un sur chaque extrémité, chacun de ces éléments étant constitué par une plaque verticale présent suivent lequel elle est fixée sur l'aile verticale de la mâchoire perpendiculairement à cette aile, tandis que la partie de cette plaque opposée à ce dernier csté est découpée suivant un V largement ouvert et tourné vers la mtchoire opposée, les branches de ce V formant avec le ceté rectiligne deux angles éga=. - 46 Machine-outil suivant 1 lune quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plan passant par le sommet des V définis par les quatre éléments de serre des mâ- choires est horizontal et contient l'axe longitudinal du mandrin, si bien que l'extrémité de l'arbre à usiner est automatiquement centrée par rapport au mandrin au fur et à mesure sue lton serre les m#choîres. 5. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une des mâchoires comporte un élément de serrage sur chacune de ses deux extrémités tandis que l'autre mtcholre en comporte quatre, groupés par deux à chaque extrémité de la mâchoire, de telle manière qu'ils soient légèrement décalés par rapport à l'8lément de serrage placé an vis-à-vis sur la m#choire opposée si bien qu'ils se referment de part et d'autre de ce dernier élément. - 6. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce ue le mandrin porte-outil est fixé sur une tige horizontale située dans le prolongement de l'axa de ce mandrin, cette tige étant entratnee en rotation par un moteur électrique incorporé, avec la tige, dans un premier cylindre susceptible de coulisser dan un second cylindre horizontal fixé, lui aussi, dans le prolongement de l'axe mandrin sur une tourelle prévue sur l'extrémité du bloc-supp-ort correspondant à ce mandrin, tandis que des moyens sont prévus pour faire coulisser le premier cylindre dans le second de façon à rapprocher ou à éloigner le mandrin de l'étau. - 7. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précfdentes, caracterisce en ce que le premier cylindre comH porte de graduations transversales sur sa partie superieure,ces graduations permettant de connaître la longueur suivant laquelle ce cylindre a avancé par rapport au second cylindre, tandis qu'un volant de commande manuelle agit sur une tige transversale par rapport aux deux cylindres sous lesquels elle est située, cette tige étant susceptible, par des moyens appiopriés, de faire avancer ou de fatre reculer le mandrin en a-;;issant sur le premier cy cylindre. 8e Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pied comporte å.sa base trois tiges légerement incl-ihées vers le bas et de longueur approximativement égale à la moitié de la longueur du bloc-suppert ces tiges formant entre elles un angle de 1200 et comportant à leur extrémité, chacune, une roulette articulée sur une fourche elle-eme susceptible de pivoter autour d'un axe vertical. - 9 - Machine-outil suivantl'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pied est constitué par deux parties, une partie suprieure et une partie inférieure, la partie supérieure coulissant dans un cylindre prévu sur la par tie inférieure, tandis qu'un long levier dépasse au-delà du blocsupport et est dirigé vers le haut, ce levier se terminant par une fourchette prenant entre se ranches la partie inférieure du cylindre sur laquelle elle est articulée suivan Wn axe perpendiculaire à l'axe du pied, tandis que des moyens hydrauliques appropriés permettent à ce levier d'élever le bloc-support alors qu'une pédale placée à proximité de la fourchette u levier permet, par des moyens appropriés, d'abaisser ce bloc-support.