Brevet FR2307249A1 — publié le 19761105

L'invention a trait à un palpeur de profondeur pour machines-outils. Pour certains travaux d'usinage, il est nécessaire de limiter la pénétration de l'outil dans la pièce à usiner. Ce problème est particulièrement important lorsqu'il s'agit de tarauder un trou borgne. En effet, si le taraud est arrivé au fond du trou, il faut non seulement prévoir une rotation en sens inverse de l'outil de coupe pour dégager les copeaux métalliques mais il faut ar rêter l'avance et ramener en arrière ledit outil. Il arrive fréquemment que le taraud bute contre le fond du trou borgne, ce qui provoque la détérioration de l'outil. Celui-ci se casse à l'intérieur du trou et il est très difficile, en raison du métal spécial dont est constitué le taraud, de retirer le bout cassé de l'outil. Les copeaux en cours de formation forment frein et on ne peut dévisser ce bout engagé.Il s'avère fréquemment nécessaire de mettre la pièce au rebut. De ce fait, il y a perte non seulement de l'outil cassé mais également de la pièce dans laquelle se trouve le bout du taraud cassé, cette pièce ayant déjà subi un certain nombre de phases d'usinage. La présente invention a pour but de fournir un dispositif tel que palpeur de profondeur permettant l'obtention des informations d'inversion du taraud et, suivant la machine utilisée, le retour de la broche quand la profondeur de taraudage est obtenue par un système solidaire de déplacement de l'outil, à savoir du taraud. Ce dispositif, pouvant être utilisé sur de simples perceuses manuelles ou automatiques, tout en gardant les avantages des principes de taraudage connus à ce jour, élimine par contre les inconvénients que présentent ces derniers et cités ci-dessous. En effet, pour le taraudage par patronne, les machines à patronne ne peuvent être utilisées que pour du taraudage. De plus, il est nécessaire, pour changer le pas, de changer la patronne. De ce fait, il faut tenir en stock une patronne d'un prix élevé pour chaque pas qui est à réaliser. Par ailleurs, la cadence d'usinage est nettement inférieure à la cadence d'usinage des machines pourvues du dispositif du fait que cette cadence est fonction de la course d'approche du taraud. En ce qui concerne le taraudage à l'aide d'une machine comprenant une tête à douille porte-taraud coulissante, la machine ne peut être utilisée qu'en taraudage automatique et non en manuel. Par ailleurs, en cas de taraudage d'un trou borgne, il est pratiquement impossible à utiliser cette machine. Pour un taraudage réalisé à l'aide d'une machine comprenant une tête à inversion de rotation mécanique incorporée, la machine ne peut être utilisée valablement qu'en taraudage manuel du fait qu'il faut accompagner le taraud sans lui imprimer un effort axial risquant de déformer le filet. De ce fait, il est nécessaire de prévoir du personnel qualifié. Pour un taraudage réalisé à l'aide d'une machine comprenant une inversion du sens de rotation par l'intermédiaire de fins de course électriques, la machine permet uniquement un taraudage manuel nécessitant du personnel qualifié. Pour un taraudage réalisé à l'aide d'une machine à avance par came et pourvue d'une tête à compensation, la machine peut être uniquement utilisée pour un taraudage en automatique. Il faut changer de came en fonction du pas. Le système mécanique utilisé est très complexe et par voie de conséquence très onéreux. On a conçu des dispositifs permettant de contrôler la pénétration du taraud dans la pièce à usiner mais tels que réalisés ils sont d'un prix de revient très élevé. Les différents inconvénients cités ci-dessus sont accentués pour des taraudeuses à broches multiples. Le dispositif selon l'invention se monte également sur une machine multibroche et permet d'obtenir une souplesse de fonctionnement et une qualité de filet tant en automatique qu'en manuel, avantages qu'il n'est pas possible d'obtenir avec les dispositifs connus existants. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que l'on réduit d'une manière très importante la consommation de tarauds, ce gain pouvant atteindre un ordre de 50 2. A cet effet, l'invention concerne un palpeur de profondeur pour machinesoutils caractérisé en ce qu'il comporte une douille porte-outil, de longueur déterminée en fonction de la profondeur de taraudage désirée reliée solidairement en rotation à la broche de la machine coopérant avec ladite douille pour assurer l'avance de l'outil, cette douille sollicitant des moyens d'information provoquant l'inversion du sens de rotation de la taraudeuse et le recul automatique de l'outil. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la figure I est une vue en coupe du palpeur de profondeur conforme à l'invention pourvu de moyens d'information selon un premier mode de réalisation - la figure 2 est un schéma partiel du palpeur pourvu de moyens d'information selon un second mode de réalisation. On se réfère à la figure 1. On engage dans la broche 1 d'une machine-outil 2 un palpeur de profondeur 3 conforme à l'invention. Ce palpeur 3 est constitué d'un élément de liaison 4 pouvant avoir la forme d'un cône morse dont la queue conique 5 est insérée dans ladite broche 1. Cette queue conique 5 est solidaire d'un corps cylindrique 6 comportant un alésage oorgne 7. L'extrémité ouverte 8 de cet alésage 7 est obturée par un couvercle 9. Sur ce corps cylindrique 6 coulisse une douille 10 présentant à sa partie avant Il des pinces 12 entre lesquelles on insere la queue de l'outil, à savoir du taraud. Ces pinces 12, rendues solidairement en rotation de la douille 10 par un moyen quelconque, sont montées sur une extrémité 13 d'un arbre 14. Cet arbre 14, traversant un trou 15 réalisé dans le couvercle 9, coulisse à l'intérieur de l'alésage 7. L'autre extrémité 16 de cet arbre 14 est pourvue d'une tête cylindrique 17 formant élément de guidage de l'arbre 14, du fait que cette tête 17 est calibrée de telle façon pour assurer un déplacement aisé de l'arbre 14. Cette tête 17 est traversée transversalement par un axe 18 sur lequel est monté 8 chaque extrémité un élément de roulement tel que roulement à billes 19. Ces éléments de roulement 19 coulissent dans des rainures longitudinales 20 diamétralement opposées et pratiquées dans l'alésage 7. On dispose entre la face interne 21 du couvercle 9 et la face avant 22 de la tête 17 de l'arbre 14 un élément élastique tel que ressort 23. La douille 10 comporte à sa face arrière un épaulement 24 relié à un corps 25 creux par un chanfrein 26. Ce chanfrein 26 coopère avec un galet 27 à chants arrondis 28. Ce galet 27 pivote autour d'un axe 29 maintenu par deux ailes 30, 31 d'une chape 32. Cet axe de rotation 29 est parallèle à l'axe horizontal 33 du palpeur 3. De ce fait, les faces 34, 35 du galet 27 sont perpendiculaires au chanfrein 26 et, dès contact entre le' chant 28 du galet 27 et le chanfrein 26, le galet 27 tourne autour de l'axe 29 selon un mouvement de rotation perpendiculaire à l'avance de la douille 10. La chape 32 est solidaire de l'extrémité 36 d'un levier 37 pivotant autour d'un axe 38 maintenu par un support 39 fixé par un moyen quelconque sur la tête de la machine 2.L'extrémité libre 40 de ce levier 37 coopère avec un contact de travail 41 agissant sur le moteur de la machine. Dès -sollicitation du contact de travail 41, celui-ci provoque l'inversion du sens de rotation de la broche 1 et le recul de l'outil respectivement le recul de la douille 10. De ce fait, le chanfrein 26 n'est plus en contact avec le galet 27 et le levier 37 reprend sa position initiale. Toutefois, pour éviter un abaissement trop important du levier 37 et pour provoquer la rupture du contact entre le galet 27 et la douille 10, on prévoit une butée 42 solidaire du support 39 sur lequel vient se reposer le levier 37. On se réfère à la figure 2. Le galet 27 est placé horizontalement et pivote autour d'un axe vertical 43 solidaire de l'extrémité 44 d'une tringle 45. Celle-ci coulisse dans un trou 46 pratiqué dans un support 46a. L'autre extrémité 47 de cette tringle 45 com porte une rampe 48 reliée par des chanfreins 49 et 50 à des tringles 45. Par ailleurs, la douille 10 comporte un épaulement 51 dont les deux faces 52, 53 sont parallèles. Le fonctionnement du palpeur est le suivant on fait tourner la broche 1. Celle-ci, par l'intermediaire de la queue conique 5 entraîne en rotation l'élément de liaison 4. Par l'intermédiaire des rai nures longitudinales 20 réalisées dans l'alésage 7, l'élément de liaison 4 agit sur les éléments de roulement 19 de l'arbre 14. De ce fait, la rotation de la broche I est transmise à l'arbre 14 et par voie de conséquence au taraud. En raison de la rotation, le taraud exécute un parcours hélicoldal et pénètre dans la pièce à tarauder. Ce mouvement hélicoïdal est transmis à la douille 10 qui, tout en tournant, coulisse en avançant selon la flèche F1 sur l'élément de liaison 4 en comprimant le ressort 23.Au cours de cette avance, le chanfrein 26 de l'épaulement 24 relève le galet 27 qui, lui, provoque la rotation du levier 37 autour de l'axe de rotation 38. L'extrémité libre 40 agit sur le contact de travail 41 qui, lui, agit sur le moteur de la machine en provoquant l'inversion du sens de rotation de la broche I et par voie de conséquence du taraud. Ce dernier ressort de la pièce usinée en repoussant la douille 10 qui libère le galet 27. Celui-ci reprend sa position initiale. Parallèlement le ressort 23 se détend et l'arbre 14 occupe à nouveau sa position de départ. Dans le cas du second mode de réalisation, la face 52 de l'épaulement 51 de la douille 10, entraîne le galet 27 selon un mouvement rectiligne. De ce fait, la tringle 45 coulisse dans le support 46 et le chanfrein 49 de la rampe 48 agit sur le contact de travail 41. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Palpeur de profondeur pour machines-outils caractérisé en ce qu'il con- porte une douille porte-outil 10, de longueur déterminée en fonction de la profondeur de taraudage désirée, reliée solidairement en rotation à la broche 1 de la machine 2 par l'intermédiaire d'un élément de liaison pouvant être un ne morse 4 coopérant avec ladite douille 10 pour assurer l'avance de l'outil, cette douille 10 sollicitant des moyens d'information provoquant l'inversion du sens de rotation de la taraudeuse et le recul automatique de l'outil. 2) Palpeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la douille 10, constituée d'un corps creux 25 et d'un épaulement 24 soit relié au corps 25 par un chanfrein 26, soit ayant deux faces parallèles 52, 53, comporte à sa face avant Il des pinces 12 entre lesquelles on insère la queue de l'outil tel que taraud et un arbre 14 dont l'extrémité avant 13 est solidaire des pinces 12 elles-mêmes solidaires en rotation de la douille 10. 3) Palpeur selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'arbre 14 comporte à son autre extrémité arrière 16 une tête cylindrique 17, d'un calibrage donné, pourvue d'un axe transversal 18 sur lequel est monté à chaque extrémité un élément de roulement 19 coopérant avec l'élément de liaison 4. 4) Palpeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de liaison 4, constitué d'une queue conique 5 et d'un corps cylindrique 6 présentant un alésage borgne 7, comporte un élément élastique 23 emprisonné, d'une part, par la tête 17 de l'arbre 14 et, d'autre part, par un couvercle 9 dans lequel est pratique un trou 15 servant de passage à l'arbre 14. 5) Palpeur selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'alésage borgne 7 comporte des rainures longitudinales 20 diamétralement opposées dans les que les sont logés les éléments de roulement 19 de l'arbre 14, la liaison entre ces rainures et les éléments de roulement assurant, d'une part, ltentraînement en rotation du taraud et, d'autre part, le déplacement rectiligne de la douille 10 par rapport au cône morse 4. 6) Paipeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'information sont un galet 27 à chants arrondis 28 pivotant autour d'un axe 29 maintenu par deux ailes 30, 31 d'une chape 32, un levier 37 dont une des extrémités 36 est pourvue du galet 27 et l'autre extrémité 40 sert de moyens d'action, un support 39 pourvu d'une butée 42 et fixé par un moyen quelconque sur la tête de la machine 2 et un contact de travail 41 coopérant avec l'extrémité 40 du levier 37 et sollicitant le moteur de la taraudeuse et le retour de la broche suit nit la machine utilisée. 7) Palpeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'in- formation, pourvus du galet 27 monté sur la chape 32, sont une tringle coulissante 45 se déplaçant à travers un trou 46 pratiqué dans un support 46a solidaire de la tête de la machine 2, et comportant à son extrémité 47, opposée à l'extrémité pourvue de la chape 32, une rampe 48 reliée par des chanfreins 49, 50 à la tringle 45.