Brevet FR2416083A1 — publié le 19790831

La présente invention concerne les achines-outils et en particulier la structure de certaines parties constitutives. Dans les machines-outils autorisant en général les opérations de perçage, taraudage, alésage, renmontées en construction mécanique, il est bien connu que leur structure générale comprend un bâti support de pièces dont les côtés laoraux permettent le guidage et le déplacement des extrémités des montants d' une arcade mobile. Cette dernière autorisant de par sa traverse supérieure le montage d'une tête mobile porte-ouils avec moyens de guidage et de déplacement longitudinal. De telles machines permettent ainsi l'utilisation de l'outil sui- vant trois coordonnées par rapport à la pince A usiner face sur le plateau solidaire da bats. De par leur conception ces machines présentent de notables inconvénients notamment au niveau du manque de précision des déplacements. En effet, les efforts importants engendrés lors du travail d'usinage du ou des outils se traduisent par une certaine déformabilité de l'arcade formant potelet qui se répercutent sur ses moyens de guidage en entraînant ainsi un déplacement irré- gibier par rapport au bâti et par suite des quarts dans le positionnement de l'axe de la broche du porte-outil par rapport & l'axe du btti. D'autre part la disposition de la tête porte-outils avec face de guidage vertical arrière coopérant avec le côté extrême vertical de la traverse de l'arcade mobile se traduit également par des efforts anormaux sur les glissières de la dite traverse en combinaison avec la déformabilité de l'arcade contre buant i nuire à la précision de l'usinage. Selon l'invention, on a voulu conforter & ces types de machine une grande robustesse et une meilleure résistance aux flexions, de manière & obtenir une pr'cision des mouvements autorisant directement les op6rations dtnsinaee ge sans le recours d'ai rations préalables de traçage, pointage... Selon une première caractéristique de l'inventions le bâti de la machine est rendu solidaire suivant sa face principale supérieure d'une glissière len- gitndinale disposée rigourensement dans le plan médian vertical et de deux glis@ières latérales placées symétriquement, coopérant avec la partie infOrieu- re d'une ossature mobile formant cadre fermée et dont la partie supérieure constitue le banc de guidage et de dêplacement de la tête mobile portewoutils. Suivant une autre caractéristique l'ossature mobile forme une traverse inférieure profilée avec axialement à sa partie supérieure de préférence un dégagement muni suivant ses faces opposées d'éléments de roulement on de cOoZ lissenent coopérant avec les faces correspondantes de la glissière centrale du bâti de tanière à assurer rigoureusement dans le plan médian vertical de l'os- sature sa rectitude de déplacement horizontal. Suivant une autre caractéristique les extréinités de la partie inférieure de l'ossature mobile, fermant cadre fermée indéforsable reçoivent des moyens de contact par toulement ou coulissement coopérant avec les faces horizontales opposées des sires latérales en vue d'assurer le guidage vertical par ra p pert au bâti. Suivant une autre caractéristique la t averse inférieure de l'ossature mobile permet dans le même plan médian vertical le montage de la via de manoeu- vre de sa commande de déplacement, et la fixation extérieurs d'un index de lec titre coopérant avec un élément de mesure axial solidaire du bSti pour autori ser Il lecture directe ou asservie. Suivant une autre caractéristique, le banc de guidage de l'ossature mobile constitue us plan d'appui incliné pour autoriser le déplacement à coulissement de la dite mobile porte-outils de manière talle que la résultante des efforts transmis s lors de l'usinage, passe dans le plan horizontal de l'ossature de tandis & assurer son assis. parfaite et régulière sur les glissières par rapport au bftti g le dit plan incliné comportant en outre latéralement et symé- triqueront des glissières fixes coopérant de par leurs faces adjacentes, avec des noyons de roulements ou de coulissements solidaires de la dite toute mobile et disposés symétriquement par rapport à l'ax e de la vis de manoeuvre de com- mande de déplacement s un index de lecture solidaire de la tette et disposé per pendicul@irement & la face d'appui inclinée/du banc et dans le plan de la dite vis de manoeuvre coopérant avec un élément de mesure solidaire de la traverse pour tons dispositifs de lecture Ces caractéristiques et d'autres ressortiront lien de la suite de la des eription. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans le des- sin annexé t - la figure 1 est une sue de face avec coupes partielles du cadre vertical mobile équipé de la tête mobile perte-eutils avec moyens de guidage et de mesure - la figure 2 est une vue de profil avec coupe partielle correspondant à la figure 1 - la figure 3 est une vue extérieure en plan correspondant à la figure 2 - la figure 4 est une vue partielle de face d'une réalisation en variante du cadre vertical muni de la tête mobile dcentrarnement d'outils avec face d'appui perpendiculaire au plateau solidaire du bâti. Selon la présente invention, le bdti 1 de la machine comporte au droit de sa face d'appui supérieure une glissière longitudinale et centrale 2 de section rectangulaire de préférence, rigoureusement disposée axialement dans le plan médian vertical X-X X et fixée à demeure par tous moyens connus autorisant éven- tueflement son réglage en position judicieuse. Deux glissières 3 et 4 de toute section apprepriée sont également dispo- @ées sur le bâti 1, symétriquement et latéralement par rapport à la glissière ft et de préférence dans le même plan horizontal. Ces glissières 2, 3 et 4 autorisent judicieusement le déplacement longitudimal a coulissement par rapport au bâti I, d'une ossature 5 supportant de par sa traverse zupérieure la tête mobile porte-cutils. Cette ossature 5 ze présentant sous ferme d'un cadre vertical fermé, avec de ce fait des caractéristiques de rigidité et d'indéformabilité tant verticale qu'horizontale, comporte ou forme une travers. inférieure 5 judicieusement profilée avec ma dégagement axial 5 coopérant par chevauchement avec la glissière centrale 2.Ce dégage ment 5@ est muni suivant ses faces opposées de moyens de roulement ou de glis- @ement 6 coopérant avec les faces latérales et paralléles 2 de la glissière 2 en ras d'assurer rigoureusement avec précision/la rectitude de déplacement hori- zontal de l'ossature 5 au droit de son plan médian vertical. tes extrémités de la traverse inférieure 51 forment des évidements os cou- loins longitudinaux 5 recevant des moyens de contact 7 - 8, par roulement ou glissement, coopérant avec les faces horizontales opposées des glissières 3 et 4 pour autoriser la précision d'appui et de guidage vertical de la dite ossature 5 par rapport au btti. Ce guidage herizental et axial de 1' ossature combiné avec le guidage ver- tical et latéral permet d'ohtenir avec précision la rectitude de son déplace- ment par rapport à la table on plateau 19 fixé sur le bati 1 et disposé entre les montants et en recorrrement de la glissière 2. n fait considérer également que la traverse inférieure 5 de l'ossature mobile pormet dans le même plan médian vertical X-X, le logement de l'écrou de la vis de manoeuvre r@ 10 de ltozsaturs 5 montée & à rotation libre dans le bati 1 et det le mo mouvement rotatif est assuré par tous systèmes moteur 13 lié ou non à un a@@ervissement. Un indeux 14 fixé également suivant le même plan médian X-X @ur la face extérieure du bossage cerrespondant 54 de la traverse inférieure 5 coopère avec un élément de mesure axial 15 solidaire du bâti pour autoriser la lecture dirscte ou asservie. La traverse 55 de l'ossature mobile, constitue le banc de guidage de la t te mobile 16 porte-outils animée à la façon connu d'un momeasnt transversal de coulissement et d'un mouvement de descente de l'outil 17. A cet effet, le dit banc de guidage forme & sa partie supérieure un plan incliné 56 destiné à autoriser l'appui et le libre coulissement de la partie arriiie inclinée de forme complémentaire de la tête mobile 16. n faut considé- rer qu la situation du plan de guidage incliné 56 de la tête 16 par rapport & la traverse 55 est tell que la résultante des efforts verticaux engendrés par le travail de l'outil passe dans un plan horizontal de l'ossature 5 de ma- niêre à assurer son assise parfaite sur les glis@ières latérales 3 et 4 soli- daim s du bati sans aucun risque d'usure locale et de déformation engendrant des jeux nuisibles & la précision. Le guidage de la tette mobile 16 est usure par des glissières latérales et symétriques 18 et 19 fixées sur les cOtés profilés et opposés de la traverse supérieure 55 et dont les faces adjacentes coopérant avec des moyens de roule~ ment on de glissement 20 solidaires de la dite tette 16.Une vis de manoeuvre 21 disposée perpendiculairement par rapport au plan incliné 56 et symétriquement par rapport aux glissières 18-19 coopère avec un écrou logé dans un bessage axial 161 de la tête mobile 16 tout en étant maintenue/longitudinalement par des pertée. de la traverse supérieure 55. Un moteur 22 assurant la con- duite de mouvement. Le bessage axial 161 de la tâte mobile 16 autorise extérieurement la fixa- tien d'un index de lecture 23 disposé perpendiculairement par rapport au plan 5 et dans l'axe de la vis 21 pour coopérer avec un élément de mesure 24 solidaire de la traverse 55 et destiné k la lecture directe ou asservie. n est bien évident qu'en variante illustrée figure 4, l'ossature 5 formant cadre vertical fermé peut former de par le banc de guidage de sa traverse supérieure une face d'appui verticale 57 de la tête mobile 16 avec vis de ma- noeuvre 25 et index de lecture 26 disposés axialement par rapport aux glissières opposées 27. ; 8 avantages de ces dispositions ressortent bien de la description et on souligne en particulier 5 - la grande robustesse du cadre fermé constituant Il ossature, combinée avec le guidage axial et l'appui latéral par rapport au bâti pour assurer des déplacements rigoureusement restilignes - l'assise parfaite de l'ossature dans le plan vertical par rapport au bati par suite de la disposition inclinée du plan de coulissement de la tête mobile porte-outils - les commandes de déplacements et de lectures directes de l'ossature et de la tette mobile porte-outils dipposées rigoureusement suivant l'axe de symétrie des glissières. L'invention ne se limite aucunement k celui de ses modes d'anplication non plus qu'à ceux des modes de réaflsation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes REVENDICATIONS -1- Ossature support de tête mobile d'entrainement d'outils, avec moyens de guidage par rapport au bâti, pour toutes machinesoutils, comportant un bâti, une table ou plateau de travail, un chariot mobile comportant une traverse supérieure qui porte une tête mobile porte-outil, des moyens de commande, de guidage et de déplacement du chariot à tête mobile porte-outil par rapport au bâti et à la table, caractérisée en ce que la dite ossature est un cadre vertical fermé dont la traverse inférieure est montée au-dessous du plateau ou table de la machine, tandis que les montants solidaires de cette traverse inférieure sont reliés par une traverse supérieure portant la tête porte-outil. -2- Ossature formant cadre fermé selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bâti de la machine est solidaire sur la face supérieure d'appui, d'une glissière longitudinale montée dans le plan médian vertical et de deux glissières latérales montées symétriquement pour coopérer avec la traverse inférieure de la dite ossature. -3- Ossature formant cadre fermé selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisée par le fait que la traverse inférieure profilée forme axialement un dégagement qui porte sur ses faces latérales opposées des éléments de roulement ou de coulisse- ment sopérant avec les faces correspondantes de la glissière centrale et longitudinale du bâti, de manière à assurer la rectitude de déplacement de la dite ossature. -4- Ossature fermée selon la revendication 1, caractérisée en ce que, à la partie inférieure des montants du cadre fermé constituant l'ossature mobile, se trouvent des moyens de contact par roulement ou coulissement coopérant avec les faces horizontales opposées des glissières latérales en vue d'assurer le guidage vertical et le déplacement du dit cadre fermé par rapport au bâti. -5- Ossature fermée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la traverse inférieure est agencée notamment sous forme d'un bossage situé dans le même plan médian dans la largeur, pour recevoir un moyen tel que vis de manoeuvre de la commande de déplacement ainsi que la fixation extérieure d'un index de lecture coopérant avec un élément axial de mesure solidaire du bâti en vue d'autoriser la lecture directe ou asservie. -6- Ossature fermée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que sa traverse supérieure présente un plan d'appui incliné formant banc de guidage pour le déplacement de la tête mobile porte-outils de manière telle que la résultante des efforts transmis lors de l'usinage, passe dans le plan horizontal de la dite ossature en assurant son assise sur les glissières latérales. -7- Ossature fermée selon les revendications 1 et 6 prises ensem blq caractérisée par le fait que le plan d'appui incliné de la traverse supérieure comporte latéralement et symétriquement des glissières fixes coopérant par leurs faces extérieures et adjacentes, avec des moyens de roulement ou de coulissement solidaires des faces en regard de la tête mobile ; une vis de manoeuvre disposée symétriquement par rapport aux dites glissières se vissant dans un écrou solidaire d'un bossage axial de la dite tête, tandis que sa face extérieure forme ou reçoit un index de lecture coopérant avec un élément de mesure fixé sur la dite traverse supérieure en vue de la lecture directe ou asservie du déplacement de la tête mobile. -8- Ossature fermée selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'en variante la traverse supérieure constitue un plan d' appui vertical formant banc de guidage pour le déplacement de la tête porte-outils avec vis de manoeuvre et index de lecture disposée axialement par rapport aux glissières opposées. -9- Ossature fermée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la traverse supérieure du cadre fermé présente un plan d'appui incliné avec des glissières pour le guidage de la tête mobile et un moyen deoemmande notamment sous forme d'une vis de manoeuvre médiane par rapport aux dites glissières. -10- Ossature fermée selon les revendications 1 et 9, caractérisé en ce que la traverse supérieure présente des moyens éléments de mesure disposés dans le plan d'appui pour la lecture directe ou asservie du déplacement de la tête mobile par rapport a la dite traverse supérieure.