Brevet FR2330484A1 — publié le 19770603

La présente invention se rapporte à une tête de fixation d'outils pour machines d'usinage, notamntent pour tours, com- portant au moins deux outils placés dans la zone de la face frontale de la tête de fixation tournée vers une pièce à usiner. De telles têtes de fixation comportent souvent un grand nombre d'outils de types différents . Il arrive alors souvent que lorsque l'on usine la pièce avec un outil, un autre outil gêne usinage, du fait que, lors de l'avancement du premier outil, il se rapproche trop de la pièce. Il en est particulièrement ainsi, lorsque des forets ou des tiges porte-foret sont également portees par la tête de fixation, organes qui, en raison de leur conformation, font saillie très loin vers l'avant de la tête de fixation. La présente invention a pour objet de réaliser une tête de fixation d'outils du type précité, permettant un usinage sans gêne, malgré la présence d'un grand nombre d'outils. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, l'un au moins des outils est placé de façon à pouvoir passer d'une position d'attente en retrait par rapport à la face frontale, à une position de travail. La tête de fixation d'outils selon l'invention est d'une structure simple. On peut monter des outils éventuellement gênants, tels que des forets, sur la tête de fixation, de façon à pouvoir les faire passer au moment où l'on n'en a pas besoin d'une position de travail à une position d'attente. Dans cette position d'attente, ces coutils sont entièrement retirés en dehors de la zone de travail, ou bien ils sont suffisamment retirés pour ne plus gêner le reste du cycle d'usinage. Pour que la manipulation de la tête de fixation d'outils selon l'invention soit simple, selon une variante avantageuse de l'invention, on dispose dans la tête de fixation au moins un guide de déplacement disposé sensiblement perpendiculairement à la face frontale et dans lequel est placé un réceptacle pour un outil. Selon une variante avantageuse de l'invention, le guide de déplacement se présente sous la forme d'un tube et le récepta- cle est réalisé sous la forme d'un cylindre ajusté dans le tube. Le guide de déplacement et le réceptacle sont relativement bon marohé à fabriquer, du fait que ces deux pièces sont des composants mécaniques usuels d'un prix de revient faible. Selon un autre mode d'exécution avantageux de lsinvention, le réceptacle comporte une botte de serrage comportant une ouverture d'introduction d'outil, qui est placée dans une ouverture d'entrée du cylindre slamincissant coniquement à partir de la face frontale et dont la position est ajustable au moyen d'un organe de fixation. L'outil à placer dans le réceptacle peut être fixé rapidement et de façon sûre à l'aide de la botte de serrage et de l'ouverture d'entrée conique. Du point de vue de la sécurité do fonctionnement, il est avantageux dans le cadre de l'invention que le réceptacle comporte une butée limitant au moins le trajet de déplacement jusqu'à la position de travail. On va décrire à présent un exemple do réalisation non limitatif de l'invention, en regard du dessin annexé dont La figure 1 est une coupe longitudinale d'une tête de fixation d'outils selon l'invention La figure 2 est une vue de dessus de cette tête. Sur la figure 1, on a représenté une tête de fixation d'outils 1 qui est réalisée à la façon d'une toto révolver ou tourelle et doit être utilisée dans un tour. Elle comporte une face frontale 2, tournée vers une pièce à usiner, non représentée, qui comporte dans le cas présent huit outils de tournage de l'exté- rieur 3 et huit outils d'usinage interne rétractables 4. Les outils d'usinage interne sont, entre autres, des tiges porte-foret et, comme il ressort de la figure i, des forets. Dans l'exemple d'exécution représenté, tous les outils sont répartis symétriquement sur la face frontale. La toto de fixation comporte une plaque de base circulaire 5 dont la face antérieure forme la face frontale précitée de la tête de fixation. La plaque de base est montée rotative sur un axe 6 que l'on peut, pour la faire tourner et pour positionner de façon correspondante un outil souhaité, faire sortir et rentrer en direction axiale au moyen d'un ensemble piston-cylindre. Dans la position rentrée ou rétractée représentée sur la figure 1, une couronne dentée frontale 8 reliée à la plaque de base engrène avec une couronne dentée complémentaire 9 fixée au bottier, de sorte que la plaque de base ne peut plus tourner.Dans la position sortie de l'axe 6, les deux couronnes dentées ntengrènent plus, de sorte que l'on peut amener la plaque de base dans toute position souhaitée en la faisant tourner au moyen d'un mécanisme d'entratnement 10 et d'une transmission Il interposée. La rotation effective est effectuée au moyen d'un pignon 12 qui engrène avec une couronne extérieure 13 placée au voisinage immédiat de la couronne dentée frontale 8. Pour positionner exactement la plaque de base dans les positions de travail souhaitées, on dispose d'un tambour à cames 14 qui est entraîné par l'intermédiaire de la transmission il et comporte des cames ajustables.Les cames sont interrogées au moyen de capteurs 15 qui coupent de nouveau, quant à eux, le fonctionnement du mécanisme d'entratnement 10, une fois atteinte une position souhaitée. Dans le mode d'exécution représenté, l'axe est en outre ramené, immédiatement après, de sa position sortie à sa position rentrée, de sorte que la plaque de base est immo- bilisée en rotation à l'aide de sa couronne dentée frontale. Les outils d'usinage interne 4 sont placés chacun dans des guides de déplacement respectifs 16 disposés perpendiculairement à la face frontale 2, et de conformation tubulaire dans l'exemple d'esécution représenté. Le placement est effectué au moyen d'un réceptacle 17 de conformation cylindrique et ajusté de façon à glisser dans le guide de déplacement et dans un manchon 18 qui s'appuie dans la plaque de base 5. Le guide de déplacement est fixé à la face postérieure de la plaque de base 5 de façon que l'alésage du tube soit aligné avec une ouverture du manchon 18. Le réceptacle comporte, à son extrémité située vers la face frontale, une ouverture d'entrée 19 stasincissant coniquement à partir de la face frontale, dans laquelle est placée une botte de serrage 20 présentant une conicité dans le même sens à sa face extérieure. La botte de serrage comporte au voisinage de son fond un alésage taraudé dans lequel pénètre la section filetée d'une broche 21 placée axialement dans le réceptacle. La broche traverse tout le réceptacle et s'appuie sur lui de façon à être immobilisée par une butée 22 au contact d'un gradin du réceptacle correspondant. Le réceptacle est relié à son extrémité postérieure à une pièce terminale 23 d'un diamètre légèrement supérieur à celui du réceptacle et qui entre en contact avec un épaulement annulaire situé à 1'intérieur du tube pour limiter le traJet de sortie du réceptacle dans la position sortie. La broche dépasse de la pièce terminale, et possède à cet endroit une section carrée Cette section carrée permet de faire tourner la broche ou de faire sortir et rentrer la botte de serrage à l'intérieur de ltouverture d'entrée, ce qui permet également de bloquer et d'immobiliser un outil ------ introduit dans la botte de serrage. Une bague de serrage 24 est placée devant l'ouverture d'entrée du réceptacle. Le guide 16 comporte en direction axiale une fente longitudinale dans laquelle une griffe 25, reliée au réceptacle, peut se déplacer.Cette griffe peut être amenée dans la zone de sa position terminale posté- rieure respective, comme on l'a indiqué en tiret sur la figure 1, par accouplement avec un ontratneur 26 qui peut être déplacé par une broche 27 le long du guide de déplacement et est guidé par une barre 28. La broche 27 est en liaison avec un mécanisme d'en tratuement 29 par une transmission.Au moyen du mécanisme d'en~ tratnement, le la transmission, de l'entratneur et de la griffe, on peut faire passer chacun des outils usinage interne 4, représentés, d'une position d'attente en retrait par rapport à la face frontale comme on l'a représenté en haut sur la figure 1, à une position de travail, comme on l'a représenté en bas sur la figure 1. Dans le présent mode d'exécution, on prévoit cependant qu'un seul outil, en fait celui dont le réceptacle ou la griffe est accouplé(e) exactement avec l'entratneur, puisse être amené de sa position d'attente à la position de travail, dans chaque cas. Si la botte de serrage se trouve dans la position'sortie"de fonctionnement, elle est immobilisée centralement par le manchon 18 qui est réalisé sous la forme d'un mandrin de serrage hydraulique, pour la position d'usinage appropriée. On utilise la tete de fixation d'outils 1 selon l'inven- tion de la façon suivante. Selon l'outil que l'on doit utiliser, on déplace vers l'avant la plaque de base 1 grâce à un actionnement de l'ensemble piston-cylindre 7 et on le fait tourner-au moyen du mécanisme dentratnement 10 autour de l'axe de rotation 6, jusqu'a ce que la position exacte de la plaque circulaire rotative ait été déterminée par le capteur 15 et que le mécanisme d'entratnement ait, par suite, été arrêté. On rétracte alors la plaque de base de nouveau, jusqu'à ce que la couronne dentée frontale 8 vienne engrener avec la couronne dentée fixe 9 et que la plaque soit ainsi immobilisée.Si l'on choisit un outil d'usinage interne, celuici se trouve alors dans la position inférieure représentée sur la figure 1, celui-ci se trouvant cependant, au début, dans la position d'attente rétractée, comme on le voit, par exemple, en haut sur la figure 1. En raison de la rotation de la plaque de base, la griffe 25 reliée au réceptacle vient s'accoupler avec l'entrat- neur 26, de sorte que, lors d'un avancement correspondant de la broche} on peut faire sortir l'outil d'usinage interne 4 pour l'amener dans sa position de travail représentée au bas de la figure I. Pour l'usinage proprement dit, on bloque encore additionnellement la botte de serrage centralement, comme on l'a mentionné, de sorte que le placement de l'outil est sûr. Dans le cas représenté, on rapproche alors la tête de fixation d'outils en bloc de la pièce en rotation. Après ltusi- nage, on supprime de nouveau le blocage du manchon 18, et l'on ramène de façon corrélative le réceptacle dans sa position d'at- tente. Pour des raisons de clarté, on n'a représenté aucun des outils d'usinage de l'extérieur représentés sur la figure 2 sur la plaque de base elle-meme, sur la figure 1. Dans la partie inférieure de la figure 1, on a cependant représenté une petite partie d'un tel outil d'usinage. L'invention ne se limite pas aux exemples d'exécution représentés. En particulier, on peut concevoir le montage simultané de plusieurs outils de façon qu'ils soient rétractables et aussi éventuellement de les entratner chacun avec son propre mécanisme d'entratnement. il est en outre également possible de placer les outils rétractables non dans la zone de la face frontale de la toto de fixation d'outils, mais dans la zone de la surface latérale de façon que l'on puisse les faire sortir.- On peut encore imaginer de conformer la tête de fixation de façon que l'on puisse remplacer des outils mobiles également dans d'autres positions de tournage de la plaque de base En outre, on pourrait aussi placer la boite de serrage sans moyen de fixation dans le réceptacle et lui faire quitter la position de blocage au moyen d'un mandrin. REVENDICATIONS 1.- Toto de fixation d'outils pour machines d'usinage, notamment pour tours, comportant au moins deux outils placés dans la zone de la face frontale de la tête de fixation tournée vers une pièce à usiner, caractérisée en ce que l'un au moins des outils (4) est monté de façon à pouvoir passer dtune position d'attente rétractée par rapport à la face frontale (2) à une position de travail. 2.- Tête de fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tête (1) peut tourner autour d'un axe (6) sensiblement perpendiculaire à la face frontale (2). 3.- Tête de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'au moins un guide de déplacement (16) est disposé perpendicularement a' la face frontale (2) dans la tête do fixation (1), guide dans lequel est placé un r- ceptacle (17) pour un outil (4). 4.- Tête de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le guide de déplacement (16) est réalisé sous la forme d'un tube, et le réceptacle (17) sous la forme d'un cylindre ajusté dans le tube. 5.- Tête de fixation selon 1tune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le réceptacle (17) comporte une botte de serrage (20) ayant des ouvertures d'introduction pour un outil (4), qui est placée dans une ouverture d'entrée (19) du cylindre (17) se rétrécissant coniquement à partir de la face frontale (2) et dont la position peut être réglée par un organe de fixation (21). 6.- Tête de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'organe de fixation (el) forme une broche montée rotative dans le réceptacle (17) et qui est reçue par une section filetée dans un alésage taraudé de la botte de serrage (20). 7.- Toto de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le réceptacle (17) comporte une butée (16) limitant au moins le trajet de déplacement jusqu'à la position de travail. 8.- Tête de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le réceptacle (17) peut être relié à un agencement d'actionnement (29, 27) pour se déplacer le long du guide de déplacement (16). 9.- Toto de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'agencement d'actionnement comporte un entratneur (26) entratnét qui peut etre accouple à une griffe (25) placée sur le réceptacle. 10.- Tete de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la griffe {25) est guidée de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement dans une fonte longitudinale du tube (16) du guide de déplacement.