Brevet FR2320163A1 — publié le 19770304

La présente invention a pour objet un compensateur d'alignement pour broche de machine-outil, du type comportant un corps présentant un perçage longitudinal et susceptible d'être monté a une extremite sur une broche et de recevoir un outil a son autre extrémiste. Un tel compensateur d'alignement permet de compenser un décalage entre l'axe de la broche et l'axe d'un trou à usiner sur une pièce ou d'effectuer un auto-centrage, dans le cas de pièces de faibles dimensions, avec montage flottant. Un compensateur connu du type précité est constitue par un corps cylindrique en acier à la périphérie duquel on forme une rainure helicoidale pour lui conférer une aptitude à la flexion. Un tel corps en acier présente toutefois une élas ticité limitée et ne permet la compensation que dans le cas de décalages faibles. Ainsi, s'il se produit un incident, ae par exemple à un mauvais positionnement de la pièce, le corps en acier peut ne pas supporter une flexion importante et se rompre, ce qui endommage la broche et l'outil. Par ailleurs, en cas de flexions importantes, ou de flexions limitées mais fréquentes, le corps en acier finit par présenter une déformation permanente qui le rend inutilisable.De plus, du fait de son poids, ce corps augmente notablement l'inertie de l'ensemble tournant et allonge donc les durées de démarrage et d'arrêt d'usinage. Enfin, la nécessité d'usiner une rainure hélicoidale à la périphérie du corps fait que ce compensateur d'alignement est cher, ce qui est un obstacle a la généralisation de son emploi Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de fournir un compensateur d'alignement du type indiqué plus haut et évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus du compensateur constitué par un corps en acier. Ce but est atteint, conformément a l'invention en ce que le corps est réalisé en un matériau souple et résistant, notamment en un élastomère tel qu'un polyuréthane. Un tel coprs peut subir des déformations importantes tout en conservant une parfaite élasticité et n'est donc pas susceptible de présenter une déformation permanente. Ainsi, en cas d'incident, le corps du compensateur d'alignement peut absorber des flexions d'une amplitude de plusieurs dizaines de degrés sans se rompre et donc sans risque d'endommager la broche ou même l'outil. Un autre avantage du compensateur d'alignement conforme à l'invention réside dans son aptitude à la torsion, ce qui lui permet de remplir une fonction d'amortissement élastique en particulier au début de l'usinage. Par ailleurs, le corps du compensateur d'alignement est léger et peut être fabriqué aisément et à bon marché, par exemple par moulage. Selon une première particularité supplémentaire du compensateur d'alignement conforme à l'invention, des moyens sont prévus permettant une compensation supplémentaire dans le sens longitudinal. Cette compensation longitudinale peut être permise soit en favorisant l'aptitude à la déformation longitudinale élastique du corps par une rainure formée à sa périphérie, soit en prévoyant un jeu longitudinal entre le corps, d'une part, et la broche et/ou l'outil, d'autre part, la broche et l'outil s'appuyant sur les extrémités d'un ressort logé dans le perçage du corps. D'autres particularités du compensateur d'alignement conforme a l'invention ressortiront de la lecture de la description d'un mode particulier de sa réalisation, description faite ci-apres, à titre indicatif, mais non limitatif, en référence aux figures du dessin joint qui illustrent schématiquement - figure 1 : une vue en élévation et partiellement en coupe du montage d'un compensateur d'alignement conforme a l'invention et, - figures 2 et 3 : respectivement, une vue en élévation et une vue en élévation et en coupe d'une première et d'une seconde variante de réalisation d'un compensateur d'alignement conforme à l'invention. La figure 1 représente un compensateur d'alignement 10 conforme a l'invention, monté entre une broche 20 et un outil 21. Le corps 10 du compensateur d'alignement est un corps qui est de révolution autour d'un axe 11 commun au corps 10, à la broche 20 et a l'outil 21 lorsque la broche et l'outil sont parfaitement alignés et le corps 10 non déformé. Le corps 10 comporte un perçage longidutinal axial 12 s'étendant à travers le corps 10 entre les faces d'extrémité planes 10a et lOb de ce dernier, et un perçage transversal 13, 14, dans chacune de ses parties d'extrémité. Le corps 10 est monté sur la broche 20 au moyen d'un élément de liaison 15 comportant une première partie d'extrémité cylindrique 15a logée dans le perçage 12 et limitée par un épaulement 156 s'appuyant surla face 10a du corps 10, et une seconde partie d'extrémité 15c enserrée par la broche 20. L'outil 21 est monté sur le corps 10 par l'intermédiaire d'un élément de montage 16 comportant une partie cylindrique 16a logée dans le ,perçage-12, et solidaire d'une tête 16 prenant appui par sa face arrière sur la face lOb du corps 10 et présentant à sa face avant un trou axial borgne 10c pour le logement de l'outil 21. L'outil 21 est bloqué dans le trou 10c par une vis de blocage 17. Les éléments 15 et 16 sont verrouillés dans le bloc 10 au moyen de goupilles 18, 19 logées respectivement dans les per çages transversaux 13, 14 et traversant des trous radiaux I5d, 16c pratiqués respectivement dans les parties cylindriques 15a et 16a des éléments 15 et 16. De préférence, les goupilles 18 et 19 s'étendent de part en part du corps 10 pour limiter le couple de torsion appliqué ce corps. Le corps 10 est réalisé par moulage d'un matériau souple et résistant, tel qu'un polyuréthane. D'autres matières pourraient bien entendu convenir pourvu qu'elles présentent une dé formabilité tant en flexion qu'en torsion leur permettant d'absorber des déformations importantes tout en restant parfaitement élastiques. De préférence, le corps 10 est renflé dans sa partie médiane, pour présenter , toutes proportions gardées, sensiblement la forme d'un tonnelet afin d'avoir une bonne résistance aux sollicitations en torsion. Le corps 10 peut être symétrique par rapport à un plan transversal médian, sa section transversale diminuant à partir de sa partie médiane vers chacune des extrémités. Pour lui conférer de bonnes résistances et aptitudes tant à la torsion qu'a la flexion, on choisira un corps 10 ayant de préférence une longueur supérieure a son plus grand diamètre et un rapport entre son plus grand diamètre et son plus petit diamètre, situé a au moins une de ses parties d'extrémité, compris par exemple entre 1 et 2. L'outil 21 est, dans l'exemple illustré, un taraud mais, bien entendu, le compensateur d'alignement conforme a l'invention convient pour toute opération d'usinage effectuée sur un trou d'une pièce, comme par exemple l'alésage ou la réalisation d'un lamage. Bien que, notamment en fonction du matériau constituant le corps 10, ce dernier puisse présenter une certaine déformabi lité longitudinale, cette derniere peut s'avérer insuffisante pour permettre une compensation longitudinale lorsque cette dernière est souhaitée. La figure 2 illustre une vue en élévation du corps d'un compensateur d'alignement 30 conforme à l'invention permettant cette compensation longitudinale. Le corps 30 diffère du corps 10 représenté à la figure 1 par la présence d'une rainure 31 pratiquée à la périphérie et dans la partie médiane du corps 10. Cette rainure 31 a une épaisseur d'environ 1 à 2 mm et permet donc d'absorber des variations de cet ordre de la distance entre la broche et l'outil. Pour ne pas affaiblir les propriétés mécaniques du corps 30, on forme cette rainure suivant une ligne à la périphérie du corps 30 non située dans un plan transversal de ce corps, mais par exemple, comme illustré, une ligne ondulée. De même, la profondeur de la rainure est de préférence variable, le fond de cette rainure étant par exemple ondulé. La figure 3 illustre une vue en élévation et en coupe d'un compensateur d'alignement 40 conforme à l'invention et permettant une compensation longitudinale autrement qu'en pratiquant une rainure dans le corps. Ce compensateur d'alignement 40 d-iffère de celui illustré par la figure 1 en ce que l'élément de montage de l'outil 46 assemblé au corps 40 par la goupille 49 présente, dans sa partie cylindrique 46a logée dans le perçage 42 du corps 40, un orifice 46c pour le passage de la goupille 49 ayant une forme allongée dans la direction longitudinale et permettant ainsi un jeu longitudinal 1 entre le corps 40 et l'élé- ment 46 de montage de l'outil.Par ailleurs, un ressort 50 est logé dans le perçage 42 et est comprimé entre les extrémités, logées dans ce perçage, des parties 45cet 46a des éléments de liaison 45 et de montage d'outil 46. De préférence, la somme des intervalles, mesurés dans la direction longitudinale, entre les spires du ressort 50 est égale a la valeur maximale 1 du jeu en tre le corps 40 et l'élément de montage d'outil 46, lorsque le ressort 50 est dans son état le moins comprimé. Ainsi, lorsque l'écart entre les éléments 45 et 46 atteint la valeur minimale déterminée par la limite supérieure de l'orifice 46c, les spires du ressort 50 sont jointives. Bien entendu, le jeu total longitudinal 1 pourra ne pas être uniquement prévu entre le corps 40 et l'élément 46, mais être réparti entre le corps 40 et, d'une part, cet élément 46, et d'autre part, l'élément 45. Par ailleurs, ce jeu peut être forme en conférant une forme oblongue en direction longitudinale soit à l'un au moins des trous transversaux 45d et 46c des parties 45a et 46a des éléments 45 et 46t soit a l'un au moins des per Cages 43 et 44 prévus dans le corps 40 pour le passage des goupilles 48 et 49. REVENDICATIONS 1. Compensateur d'alignement pour broche de machine-outil, comportant un corps présentant un perçage longitudinal et susceptible d'être monté a une extrémité sur une broche et de recevoir un outil a son autre extrémité, caractérisé en ce que ledit corps est réalisé en un matériau souple et résistant, notamment en un élastomère. 2. Compensateur d'alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps. est réalisé en polyuréthane. 3. Compensateur d'alignement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit corps présente. au repos la forme d'un corps de révolution renflé dans sa partie médiane. 4. Compensateur d'alignement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit corps a une longueur de préférence supérieure a son plus grand diamètre, et un rapport entre sot pius grand diamètre, situé dans sa partie médiane, et son plus petit diamètre, situé dans au moins une de ses parties d'extrémité, compris de préférence entre 1 et 2. 5. Compensateur d'alignement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un perçage transversal dans chacune de ses parties d'extrémité de manière à permettre l'assemblage, par goupilles, du corps a la broche et de l'outil au corps. 6. Compensateur d'alignement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une rainure formée à sa périphérie. 7. Compensateur d'alignement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite rainure est fromée suivant une ligne ondulée. 8. Compensateur d'alignement selon la revendication 7, caractérisé, en ce que son montage sur la broche et/ou le montage de l'outil sur le compensateur d'alignement est effectué avec un jeu longitudinal et en ce qu'un ressort est logé dans le perçage longitudinal dudit corps entre des éléments de montage de ce corps sur la broche et de l'outil sur ce corps.