Brevet FR2348781A1 — publié le 19771118

a présente invention a essentiellement pour objet une machine à fileter et concerne plus particulièrement un nouveau dispositif de filetage équipant cette machine. On sait depuis déjà longtemps exécuter un filetage intérieur ou extérieur sur une pièce au moyen de tours équ2pds dtun dispositif de filetage. Celui comportait généralement une vis-mère qui entrain en translation un chariot ou tratnard équipé d'un outil destiné à fileter la pièce elle-meme entraînée en rotation, et qui se déplace par conséquent parallèlement à l'ase de rotation de la pièce. La rotation de la vis-mère était bien entendu couplée à celle de la broche supportant la pièce à usiner pour que le rapport entre les vitesses de rotation de la broche et de la vis-mère soit égal au rapport entre le pas du filetage à réaliser (distance entre deux filets) et le pas de la vis-mère. Ces tours connus depuis fort longtemps présentaient un certain nombre dtinconvénients. les pièces devaient être filetées une par une et la cadence de fabrication des pièces filetées était faible. En effet, la pénétration de l'outil dans la pièce à filete son recul, après exécution d'une passe de filetage, ainsi que son retour exigeaient une manipulation relativement-longue et par conséquent coûteuse, On connaît encore des machines à fileter qui remédient aux inconvénients ci-dessus et comportent des chariots croisés dont l'un porte l'outil et dont la commande est assurée par des systèmes à leviers et cames. les déplacements combinés des chariots assurent automatiquement la pénétration de outil, l'usinage de la pièce, le recul et le retour rapides de l'outil, et ce suivant un cycle appelé communément cycle carré". le mouvement du chariot entraînant 1' outil en translation le long de la pièce à fileter, ainsi que son retour rapide, était assuré par une camemère qui joue le rôle de la vis-mère sur les tours décrits précédemment, ctest-à-dire qu'à un tour de came-mère correspondgtua nombre entier N de tours de la broche portant la pièce. De telles machines permettent bien str des cadences élevées de fabrication de pièces filetées. Arec ces machines la came-mère donne une loi d'avance en millimètres par tour de broche. Pour cela une liaison mécanique existe entre l'entrainement de la broche et l'entraînement de la came, donnant un rapport de vitesse. Par changement de ce rapport la loi de la came varie d'une manière homothétique. Donc avec une came il est possible de faire plusieurs pas homothétiques. Mais lorsque la loi du filetage diffère, il faut changer de came pour avoir une nouvelle loi et faire une série de pas homothétiques. Par ailleurs, si un pas spécial doit être réalisé, il est nécessaire de faire fabriquer une came-mère spéciale correspondant au pas recherché. I1 convenait par conséquent de remédier à cet inconvénient en supprimant l'utilisation de came-mères sur les machines à fileter. I1 a donc été proposé d'utiliser dans ces machines un système à règle sinus. Un tel système, de par la possibilité d'inclinar la règle sinus, permet avantageusement de faire varier à volonté la course longitudimnle du chariot portant l'outil et permet par conséquent 1' obtention de tous les pas désirés sans montage ni démontage d'organes mécaniques comme c'était le cas auparavant. Cependant, le calage de la règle sinus pour un pas donné était obtenu par l'interposition de cales étalonnées afin de maintenir la règle sinus à l'inclinaison voulue. Cette opération entraînait souvent des erreurs de pas et de toute façon, nécessitait des réglages minutieux exigeant du temps et qui se répercutaient sur le coût des pièces usinées. La présente invention pallie ces inconvénients en proposant une machine à fileter particulièrement adaptée à l'exécution de filetages courts et dans laquelle est prévue un système à règle sinus dont le réglage s'effectue immédiatement sans apport de pièces spéciales et avec une précision rigoureuse. A cet effet, l'invention a pour objet une machine à fileter du type comprenant un outil monté sur un équipage mobile et déplaçable dans le sens vertical et longitudinal pour fileter une pièce par passes successives suivant un cycle dit carré, ainsi qu'un système à règle sinus permettant d'ajuster à une valeur donnée la longueur du filetage sur ladite pièce, caractérisée en ce que ledit système à zegie sinus egissoeitsur l'équage précité est cmmPndé par un dispositif à vis micro métrique par lequel on obtient irtantanémert l'inc3inaisoe de ladite règle et 1 'anichage de la course de filetage. On peut ainsi obtenir le pas de filetage désiré par réglage d'une longueur de course, au moyen de la vis micrométrique, et d'un rapport de rotation de la broche portant la pièce, par des pignons interchangeables. le pas désiré ainsi que les corrections de pas éventuelles peuvent donc, selon l'invention, être obtenus immédiatement et avec une très grande précision. Suivant une autre caraciéristique de l'invention, la règle sinus précitée est solidaire d'un chariot de commande et coulisse dans un étrier ou analogue lui-meme solidaire de l'équipage mobile. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la règle sinus précitée est montée sur un support muni d'une rainure dans laquelle pénètre un ergot ou analogue porté par la vis micrométrique précitée. Cette vis micrométrique est constituée par une tige filetée mobile en translation et non en rotation au moyen d'une partie for nuant écrou et vernier, laquelle vis se prolonge par un embout de section sensiblement carrée portant Iflergot précité et coulissant dangune rainure ménagée dans le chariot de commande précité. Il est à noter ici que le support de la règle sinus est avantageusement fixé de manière réglable sur le chariot de commande. Ainsi, après avoir réglé le support de la règle sinus à l'inclinaison voulue, on rend celui-ci solidaire du chariot de commande. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'-équipage mobile étant constitué par un chariot transversal portant l'outil et un chariot longitudinal ou fileteur supportant ledit chariot transversal, l'étrier précité est fixé au chariot fileteur. Il est à noter qi--a l'outil est agencé verticalementssur le chariot fileteur, ce qui permet une bonne évacuation des copeaux et un accès commode à la machine. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le chariot de commande est actionné par deux cames chacune étant en contact avec un gilet solidaire dudit chariot pour assurer 1'entraînement positif de ce dernier. Ceci évite avantageusement la présence de ressorts de rappel du chariot de commande. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les cames précitées sont entrainées en rotation par um arbre qui entrasse également en rotation une came assurant la pénétration et le dégagement de l'outil. Cette came de pénétration et de dégagement de ltoutil actionne le chariot transversal par l'intermédiaire d'au moins un levier monté pivotant sur un traînard sur lequel sont montés perpendiculairement coulissants le chariot transversal et le chariot fileteur précités. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère: aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une machine à fileter selon l'invention - la figure 2 est une vue de face partielle et avec arrachement de la partie active de la machine assurant les opérations de filetage; - la figure 3 est une vue partielle et avec arrachement de l'arrière de la machine montrée sur la figure 1 - la figure 4 est une vue de côté avec nombreux arrachements de ltensemble montré sur la figure 2 ;; - la figure 5 est une vue en coupe suivant sensiblement la ligne V-V de la figure 2, le bati de la machine n'étant pas reprsenté ; et - les figures 6 et 7 illustrent le Principe de fonctionnement du système à règle sinus selon l'invention. Suivant un exemple de réalisation et en se reportant aux figures 1 à 5,une machine à fileter conforme à l'invention comprend essentiellement un bâti I équipé d'un tableau de commande 2 et portant un équipage mobile 3 ainsi qu'un système à règle sinus 10 agissant sur l'équipage mobile et commandé par un dispositif à vis micrométrique 20 l'équipage mobile 3 est constitué par un chariot fileteur à déplacement longitudinal 4 et par un chariot 5 à déplacement transversal portant un outil 6 monté sur un bloc porte-outil 7 (voir notamment figures 2 et 4). le chariot transversal 5, supporté par le chariot fileteur 4, peut se déplacer perpendiculairement à ce dernier de façon à effectuer un cycle oarr4, comme décrit précédemment.En d'autres termes, la pénétration de l'outil 6 dans la pièce à fileter maintenue par la broche 8 et une poupée mobile 9 (figure 1), ainsi que le dégagement dudit outil sont effectués par le déplacement vertical du chariot 5, tandis que le déplacement longitudinal de 1' outil 6 pour le filetage est assuré par le chariot fileteur 4 qui réalise également le retour rapide de 1' outil pour une autre passe. On remarquera ici que, suivant l'invention, le cycle carré en question s'effectue sensiblement verticalement, ce qui permet l'évacuation aisée des copeaux dans le bac 12 de la machine et un accès commode à la pièce à fileter. le chariot fileteur 4 et le chariot transversal 5 sont supportés par un traînard Il qui permet une première approche de la pièce à fileter et peut autre actionné par un vérin 13 dont la tige est solidaire en 14 dudit traînard et dont le corps est solidaire du bati 1, comme on le voit bien sur la figure 3. le système à règle sinus 10 se compose d'une règle 15 montée sur un support ou porte-règle 16 pivotant en 17 sur un chariot de commande 18. Comme on le voit sur les figures 2 et 4, la règle 15 coulisse dans un étrier ou analogue 19 qui est solidaire du chariot fileteur 4 grâce à des vis telles que 19a. Dans le porte-règle 16 sont ménagées des lumières 22 dans lesquelles passent des vis 22a. Ces vis, lorsqu'elles sont desserrées, permettent le réglage de l'inclinaison du porte-règle 16 qui pivote sous l'action du dispositif à vis micrométrique 20 que lton décrira dans ce qui suit. Une fois le réglage de la règle sinus effectué, les vis 22a seront bien entendu serrées pour maintenir le porte-règle solidaire du chariot de commande 18. le porte-règle 16 est muni d'une rainure 23 dans laquelle pénètre un ergot ou aiguille calibrée 24 solidaire du dispositif à vis micrométrique 20 Plus précisément, ce dispositif, comprend un vernier 25 et une vis micrométrique 26 qui est constituée par une tige filetée 27 se prolongeant par un embout 28 de section sensiblement carrée, lequel embout 28 porte l'aiguille 24 (voir notamment figure 5) et coulisse dans une rainure 29 prévue dans le chariot de commande 18. En se reportant à la figure 5, on voit que le vernier 25 de vis micrométrique 26 comprend une partie formant écrou 30 qui, lorsqu'elle est entraînée en rotation par le bouton de manoeuvre 31, fait subir une translation sans rotation à la vis micrométrique 26. On comprend déjà qu'une telle translation de :bw vis micrométrique provoquera une inclinaison du support 16 de la règle sinus 15 gra- ce à l'aiguille 24 pénétrant dans la rainure 23. Comme on le voit sur les figures 3, 4 et 5, le chariot de commande 18 et actionné par deux cames 32 assurant l'entraînement positif dudit chariot, ces deux cames demeurant en contact permanent avec des galets 33 solidaires dudit chariot par l'intermédiaire de supports 34. Une telle disposi évite avantageusement la présence de ressorts de rappel du chariot de commande 18. les cames 32 sont entraînées enzotation par un arbre 35 supporté par des paliers tels que 36 formés dans les montants Ila du traînard 11. L'arbre 35 est entraîné en rotation par un jeude pignons 37 qui sont eux mêmes entraînés par une barre de chariotage 38 reliée à la broche 8. La barre de chariotage 38 est elle même reliée à la broche 8 par des pignons interchangeableahon représentés. L'arbre 35 entraîne également une came 39 agissant sur le chariot transversal 5 et assurant la pénétration de 1' outil dans la pièce à fileter et le dégagement de 1' outil après filetage.Comme on le voit bien sur les figures 3 et 4, la came 39 agit par l'inter- médiad'un galet 40 sur un premier levier 41 monté pivotant en 42 sur le traînard il Un deuxième levier 43 est monté articulé en 44 sur le premier levier 41 et, comme on le voit bien sur la figure 4, actionne directement le chariot transversal 5 par l'intermédiaire d'un coulisseau 45 monté dans un support 46 et réglable par un bouton moleté 47. Plus précisément, et comme il apparaît encore sur la figure 2, le coulisseau 45 agit par un galet 45a sur une règlette Sa qui, bien que représentée en position horizontale sur la figure 2, peut être inclinée de façon à permettre l'exécution de filetages coniques. On notera ici qu'un réglage fin de la position verticale dè l'outil 6 peut être obtenu grâce à un vernier 48. le deuxième levier 43 est non s eulement soumis à l'action du levier 41, mais également à l'action d'une came 49 entraînée par un système d'avance automatique repéré d'une manière générale en 50 sur la figure 3, ce afin de régler à chaque passe la profondeur de pénétration de l'outil dans la pièce à fileter. On a montré en 51 dds galets prévus à l'extrémité du levier 430 On a également montré en 52 un rail de guidage du trainard Il et en 53 des douilles à rouleaux ou analogues intsrposées entre le rail 52 elle traînard il. On a encore repéré en 54 sur la figure 3 un bouton de commande du système d'avance automatique 50. La machine qui vient d'entre décrite comprend également une pluralité de joints d'étanchéité appropriés et repéré en 55. Enfin, on a montré en 56 diverses glissières à rouleaux qui sont évidemment prévues entre les éléments mobiles qui viennent d'être decrits et n' appellent pas de commentaires particuliers. le fonctionnement de la machine qui vient d'8treXécrite, et plus particulièrement du système à règle sinus 10, se déduit de la description qui précède et sera brièvement rappelé en se référant plus particulièrement aux figures 6 et 7. le pas de filetage désiré s'obtient par réglage d'une longueur de course, à l'aide de la vis micrométrique 26, et d'un rapport de rotation de la broche 8 par pignons interchangeablesnon représenii On obtient par conséquent la relation : course/rapport = pas. On affichera par conséquent une longueur de course donnée, par exemple Ci sur la figure 6, à l'aide du vernier 25 de vis mi crométrique 26, c'est-à-dire qu'on donnera à la règle sinus 15, l'in- clinaison &alpha;1 désirée qui correspondra à la longueur de la course désirée. Il ne restera plus alors qu'à calculer lerapport de rotation broche 8-arbre 35 par la formule rapport = course/pas et d'utiliser un jeu de pignons appropriés. On a montré sur la figure 7 une inclinaison plus grande inslinaison se traduit évidemment par une longueur de course C2 plus petite que C1. On voit claire menfsur les deux figures 6 et 7 que le déplacement vertical Hdu chariot de commande 18 provoquera un déplacement longitudinal C1 C2 de ltétrier 19 auquel est attelé le chariot fileteur 4. On a donc réalisé suivant l'invention une machine à fileter permettant des cadences élevées de fabricatinn, ne nécessitant pas le changement de cales ou de cames comme c'était le cas auparavant à chaque fois que lton désirait changer de pas, et permettant l'af fichage et les corrections éventuelles de pas à l'aide d'une vis micrométrique actionnant un système à règle sinus monté pivotant sur un chariot de commande. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui nta été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainSi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDlCIL!PlONS -=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 7. Machine à fileter du type comprenant un outil monté sur un équipage mobile et déplaçable dans le sens vertical et longitudinal pour fileter une pièce par passes successives suivant un cycle sensiblement rectangulaire, ainsi qu'un système à règle sinus permettant d' ajusteur à une valeur donnée la longueur du filetage sur ladite pièce, caractérisée en ce que ledit système à règle sinus (10) agissant sur l'équipage mobile (3) est commandé par un dispositif à vis micrométrique (20) par lequel on obtient instantanément l'inclinaison de ladite regle et l'affichage de la course de filetage. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la règle sinus (15) est solidaire d'un chariot de commande (18) et coulisse dans un étrier ou analogue (19) lui-meme solidaire de 1' équipage mobile (3). 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la règle sinus précitée (15) est montée sur un support (16) muni d'une rainure (23) dans laquelle pénètre un ergot ou analogue (24) porté par la vis micrométrique précitée (26). 4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la vis micrométrique (26) est constituée par une tige filetée (27) mobile eranslation et non en rotation au moyen d'une partie formant écrou (30), laquelle vis se prolonge par un embout de section sensiblement carrée (28) portant l'ergot précité (24) et coulissant dans une rainure (29) ménagée dans le chariot de commande précité (18). 5. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (16) de la règle sinus (15), est monté pivotant sur le chariot de commande et est fixé de manière réglable sur celui-ci. 6. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en c e que l'équipage mobile étant constitué par un chariot transversal (5) portant l'outil (6) et un chariot longitudinal ou fileteur (4) supportant ledit chariot transversal, l'étrier précité (19) est fixé au chariot fileteur (4). 7. Machine suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'outil précité (6) est agencé verticalement sur le chariot transversal (5). 8. Machine suivant l'une des revendications 2, 4 ou 5, caractérisée en ce que le chariot de commande (18) est actionné par deux cames (32) assurant l'entraînement positif dudit chariot par des galets (33) solidaires de celui-ci. 9. Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les cames précitées (32) sont entraînées e > iotation par un arbre (35) qui entraîne également en rotation une came (39) assurant la pénétration et le dégagement de l'outil. 10. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la came (39) de pénétration et de dégagement de l'outil actionne le chariot transversal (5) par l'intermédiaire d'un premier levier (41) monté pivotant sur un traînard (11) supportant le chariot transversal (5) et le chariot fileteur (4). 11. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier levier précité (41) est articulé sur un deuxième levier (43) actionnant directement le chariot transversal (5) par l'intermédiaire d'un coulisseau (45). 12. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le deuxième levier précité (43) est en outre soumis à l'action d'une came (49) entraînée par un système d'avance automatique (50) pour régler à chaque passe la profondeur de pénétration de l'outil. 13 Machine suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le coulisseau précité agit sur le chariot transversal (5) par l'in- termédiaire d'une réglette (5a) qui, en position inclinée, permet 11 exécution de filetages coniques. 14. Machine suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le traînard précité (11), sur lequel sont montés perpendiculairement coulissants le chariot transversal (5) et le chariot fileteur (4), est lui même monté coulissant sur le bâti (1) de la machine et est actionné par un vérin (13). 15. Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que l'arbre précité (35) est entraîné en rotation par un système de pignons (37) qui sont eux mêmes entraînés par une barre de chariotage (38).