Brevet FR2348778A1 — publié le 19771118

La présente invention concerne une machine pour l'usinage de pieces métalliques de grande longueur et plus particulièrement de rails entrant dans la fabrication d'appareils de voies ferrées Les rails d'appareils de voie ,notamment aiguilles,contre-aiguilles , sont usinés a l'aide de différentes machines , telles que rabots , fraiseuses Au stade actuel ,cet usinage nécessite donc des opérations successives Les usinages a réaliser étant généralement en courbe ,il est nécessaire pour procéder a leur exécution sur machines a déplacement rectiligne , de déformer les produits ,soit par une opération de presse antérieure,soit sur la machine par des montages équipés de vérins ,pour amener tous les points de la courbe à usiner sur une même génératrice rectiligne Indépendamment de ces déformations préliminaires ,l'usinage est réalisé sur plusieurs machines , ce qui occasionne de nombreuses pertes de charge dues aux opérations de manutention , de réglage , de bridage et de nettoyage Les machines utilisées actuellement ne sont pas équipées de système d1évacua- tion de copeaux , malgré l'important volume de matieres enlevées , ce qui freine et handicape le rythme de travail des rails par les machines individuelles actuellement employées La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et permet l'usinage de rails à l'aide d'opérations uniques ou successives sur la même machine et de traiter également des rails de grande longueur notamment des aiguilles de 36 metres ; la machine permet ainsi d'effectuer 11 ensemble des opérations d'usinage sans déformation préalable ni déformation en cours d'usinage en traitant la totalité de la longueur de la pièce notamment sur des produits en acier dur ou en acier allié de nuance dure A cet effet l'invention concerne une machine pour l'usinage de pieces métalliques linéaires de grande longueur telles que des rails usinés en vue de leurs incorporation dans la fabrication d'un appareil de voies ferrées , tel que aiguillage ,croisement ou analogues, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins un banc linéaire apte à supporter au moins un rail immobilisé sur ce banc support par des moyens de blocage et bridage régulièrement répartis sur le banc , un portique mobile et déplaçable le long du banc longitudinal , le por tique supportant au moins un outil de coupe rotatif déplaçable longitudinalement sur le banc avec le portique et également déplaçable en translation transversale et selon un axe vertical par rapport au portique, la machine comportant encore des organes de commande et de contrôle aptes à commander la séquence des déplacements du portique et de l'outil de coupe ainsi que la mise en action de ce dernier. De préférence le banc est constitué par une pluralité de batiks modulaires assem- blés les uns à la suite des autres sur une longueur appropriée. Par exemple le banc est constitué d'une pluralité de bâtis modulaires formés chacun d'éléments latéraux reliés par une traverse supérieure, chaque traverse supportant des organes de réglage en position et de bridage des rails devant subir l'action de l'organe de coupe. De préférence encore la machine comporte un dispositif d'évacuation des copeaux constitué d'une pluralité d'ouvertures disposées entre les traverses, chaque ouverture ayant une forme d'entonnoir apte à recevoir et écouler les copeaux par gravité, l'xntonnoir aboutissant à un chenal inférieur disposé axialement et pourvu de moyens d'entrainement des copeaux De préférence la machine comporte un portique circulant sur le banc formé des bâtis modulaires, les bâtis comportant deux glissières latérales sur lesquelles circulent les portiques par l'intermédiaire de moyens de roulement, les bâtis comportant encore latéralement deux crémaillères permettant le déplacement longitudinal du portique et sur chacune desquelles engrène une roue à pignons motrice montée sur le portique. De préférence encore le portique supporte deux fraises d'usinage amovibles et interchangeables depuis un barillet d'approvisionnement. De préférence chacune des deux têtes de fraisage est montée mobile sur le portique en translation transversale et en axe vertical, chaque tête de fraisage étant indépendante de l'autre. Selon une autre caractéristique l'ensemble de la séquence des manoeuvres des outils de fraisage et comportant le déplacement longitudinal du portique sur le banc, le déplacement transversal et vertical des têtes de fraisage et la mise en action de ces dernières, est commandé par un dispositif de commande numé rique permettant la programmation de l'ensemble des manoeuvres selon une séquence déterminée permettant ainsi l'usinage continu et en une seule opération de chacun des rails en cours d'usinage, chacune des têtes de fraisage étant ainsi apte à se déplacer le long du rail en traitant chacune des faces du rail (les deux latérales et la face supérieure) sur chacun des trajets longitudinaux du portique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation particulière présentée à titre d'exemple non limitatif et illustré aux dessins annexés. La figure 1 représente une vue en plan de la machine conforme à l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe transversale. La machine selon l'invention est constituée d'une part d'un banc 1 longitudinal et d'autre part, d'un portique mobile Z Le banc fixe comprend deux bâtis latéraux 3 et 3r reliés par des traverses supérieures 4. Les bâtis moulés ou mécano-soudés sont modulaires, réglables en niveau au moyen de vérins à vis, par exemple. Ils comportent une glissière et une crémaillère 5 pour le coulissement et le déplacement du portique Z. La longueur du banc peut dont être réglée par le nombre de bâtis constitutifs pour permettre l'usinage des rails allant jusqu'à 36 mètres. Les traverses supportent les dispositifs 6 de réglage et de bridage des rails qui sont maintenus rectilignes, parallèlement à l'axe longitudinal du banc, les rails peuvent donc être dégagés après usinage de leur tête et renversés pour usinage éventuel de la semelle ou patin. Entre les traverses, des ouvertures permettent la récupération des copeaux qui sont évacués par un dispositif situé dans l'axe et la partie inférieure du banc 7 avec moyens dtentrainement Le ou les portiques se déplacent sur le banc. Leurs déplacements et leurs positionnements sont assurés par un dispositif se référant à la crémaillère e du banc. La partie supérieure d'un portique, constituée d'une traverse, supporte deux têtes de fraisage (8) et (8') mobiles en translation et selon un axe vertical, d'une manière indépendante. Les déplacements des tetes sur le portique, et du portique sur le banc, sont assurés par un système à commande numérique cinq axes. Le changement de fraise est effectué à partir d'un barillet d'approvisionnement. Les avantages de cette invention sont nombreux. Elle permet d'usiner des rails de très grande longueur (jusqu'à 36 mètres) en une seule opération mais on peut utiliser cette machine en deux chantiers pour des rails de 18 mètres par exemple avec usinage sur la moitié de la table. pendant que la manutention est opérée sur l'autre moitié. Elle permet d'exécuter n'importe quelle forme d'usinage sur n'importe quel profil de rail; aucune opération de presse n'est effectuée avant ou pendant les différentes opérations d'usinage des rails. Le banc est réalisé à partir d'éléments standard modulaires, permettant d'adapter sa longueur totale; il peut supporter un ou plusieurs portiques d'usinage. L'utilisation de la commande numérique évite la contrainte des séries, et accepte l'usinage des rails à l'unité, par simple échange des bandes de programme. La qualité d'usinage (tolérance et état de surface'-) est bien meilleure que par rabotage; on obtient en même temps une réduction des temps d'usinage. La suppression des opérations intermédiaires de presse supprime également des contraintes inutiles dans le métal. L'évacuation automatique des copeaux simplifie le travail du personnel de vice et améliore le rendement. REVENDICATIONS 1 - Machine pour l'usinage de pièces métalliques linéaires de grande longueur telles que des rails usinés en vue de leur incorporation dans la fabrication d'un appareil de voies ferrées, tel que aiguillages > croisement ou analo guet, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins un banc linéaire apte à -supporter au moins un rail immobilisé sur ce banc support par des moyens de blocage et bridage régulièrement répartis sur le banc, un portique mobile et déplaçable le long du banc longitudinal, le portique supportant au moins un outil de coupe rotatif déplaçable longitudinalement sur le banc avec le portique et également déplaçable en translation transversale et selon un axe vertical par rapport au portique, la machine comportant encore des organes de commande et de contrôle aptes à commander la séquence des déplacements du portique et de l'outil de coupe ainsi que la mise en action de ce dernier 2 - Machine selon la revendication 1 ,caractérisée en ce que le banc est constitué par une pluralité de bâtis modulaires assemblés les uns à la suite des autres sur une longueur appropriée 3 - Machine selon l'une des revendications 1 ou 2 ci-dessus , caractérisée en ce que le banc est constitué d'une pluralité de batis modulaires formés chacun d'éléments latéraux assemblés par une traverse supérieure, chaque traverse supportant des organes de réglage en position et de bridage des rails devant subir l'action de l'organe de coupe 4 - Machine selon l'une des revendications 1 à 3 ci-dessus , caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'évacuation des copeaux constitué d'une pluralité d'ouvertures disposées entre les traverses, chaque ouverture ayant une forme d'entonnoir apte à recevoir et écouler les copeaux par gravité l'entonnoir aboutissant à un chenal inférieur disposé axialement et pourvu de moyens d'entraSnement des copeaux 5 - Machine selon l'une des revendications 1 à 4 ci-dessus , caractérisée en ce qu'elle comporte un portique circulant sur le banc formé des bâtis modulaires, les batiks comportant deux glissières latérales sur lesquelles circulent les portiques par l'intermédiaire de moyens de roulement, les bâtis comportant encore latéralement deux crémaillères permettant le déplacement longitudinal du portique et sur chacune desquelles engrène une roue à pignons motrice montée sur le portique 6 - Machine selon ltune des revendications 1 à 5 ci-dessus , caractérisée en ce que le portique supporte deux fraises d'usinage amovibles et interchangeables depuis un barillet d'approvisionnement . 7 - Machine selon l'une des revendications 1 à 6 ci-dessus > caractérisé en ce que chacune des deux têtes de fraisage est montée mobile sur le portique en translation transversale et en axe vertical, > chaque tête de fraisage étant indépendante de l'autre . 8 - Machine selon l'une des revendications 1 à 7 ci-dessus , caractérisée en ce que l'ensemble de la séquence des manoeuvres des outils de fraisage et comportant le déplacement longitudinal du portique sur le banc, le déplacement transversal et vertical des têtes de fraisage et la mise en action de ces der nièces, est commandé par un dispositif de commande numérique permettant la programmation de ltensemble des manoeuvres selon une séquence déterminée permettant ainsi l'usinage continu et en une seule opération de chacun des rails en cours d'usinage > chacune des têtes de fraisage étant ainsi apte à se déplacer le long du rail en traitant chacune des faces du rail (les deux latérales et la face supérieure} sur chacun des trajets longitudinaux du portique.