Brevet FR2417747A1 — publié le 19790914

Les dispositifs connus de réglage ou d'avance à vis micrométriques reposent essentiellement sur une vis axialement solidaire du bâti de la machine et sur une noix solidaire du mobile à déplacer. C'est généralement le cas des dispositifs affectés aux déplacements des chariots de tours, tables de fraiseuses, pointeuses, rectifieuses et autres machines outil de ce genre. Polir ce qui concerne les plateaux tournants, en horizon ou azimuts, les conditions de mise en mouvement sont généralement assimilables à celles des tables et chariots, dans la mesure ou la noix de la vis de réglage ou d'avance est remplacée par la périphérie d'une roue -ou d'un secteur dit " globique ". Pour ce qui concerne les appareils, accessoires de machines outil, tels que têtes d'alésage et tables sinus, l'emploi d'une vis à avance micrométrique est, ou peut être, à la base du réglage d'un rayon autour d'un centre théorique ou d'un secteur autour d'un axe de basculement. Dans les calibres réglables dits micromètres et/ ou palmers, la noix est solidaire du bâtis en forme de fourche, la vis se termine en touche, laquelle opposée à une contre-touche, solidaire du bâti, constitue l'instrument de mesure. Dans tous les cas, la précision d'un déplacement résultant de la mise en rotation d'une vis de réglage, ou de calibrage, est directement liée à la finesse du pas, à sa précision et au fini de la vis. Les pas couramment utilisés sont de 0,5 ou 1 mm, rarement au dessous. La qualité de l'affichage des déplacements est généralement liée à la dimension des intervales entre graduations et à la finesse de laur gravure. L'adjonction d'un vernier, à titre de repère fixe suppose, à la limite, sa lecture à travers un système optique grossissant. La présente invention améliore considérablement, sans les compliquer, les dispositifs précédamment décrits; elle est basée sur le fait que deux vis de même sens, mais de pas différents, taillées ou non dans un arbre commun, sont susceptibles de provoquer le déplacement d'un mobile,à chacun de leur tour, égal: - 10) Au pas de la vis primaire. C Transfert rapide, ou action normale de la vis ) - 2 ) A la différence de pas des deux vis. ( Action différentielle, ou déplace ment micrométrique.) L'invention se présente comme un ensemble combinant les fonctions d'une vis normale à affichage à tambour gradué, avec le dispositif dit " palmer "; lequel visualise l'avance différentielle résultant de cette combinaison. Séparément, l'action de la première vis, dite primaire, est affectée aux déplacements rapides et au " dégrossissage " de cote. Ensemble, l'une et l'autre coopèrent à la " finition ", ou déplacements micrométriques. L'application de l'invention à des déplacements linéaires ou angulaires a pour résultats de: - Multiplier la précision du déplacement d'un mobile par rapport à une base, à partir d'une vis de capacité finie, -ou sans fin; ( globique) - Multiplier la capacité de puissance du dispositif par l'emploi de vis primaire et différentielle à pas et à filets importants; ce, sans nuire à la précision du déplacement et à la fidélité de son affichage. - Multiplier la précision de la lecture des déplacements effectifs, ainsi obtenus, par accroissement de la dimension des intervales entre les repères affichant des déplacements linéaires ou angulaires. - Compenser les écarts de précision d'usinage sur l'ensemble différentiel des vis de commande réalisées selon l'invention. Les dessins, figures 1 et 2, planche unique, illustrent le contenu du présent brevet. La figure t représente le dispositif vu en coupe.- 1, fraction du bâti de la machine.- 2, flasque rapporté au bâti et incluant les coussinets et la butée axiale de la noix 6, ainsi que le dispositif de blocage 8 de celle ci.- J, vis au pas primaire de déplacement rapide de la noix 5.- 4, vis de pas différent ( ou différentielle ) de celui de la vis primaire 3.- 5, noix de la vis primaire, solidaire du mobile à déplacer.- 5 bis, roue ou secteur à vis susceptible de remplacer la noix 5 dans tout dispositif de déplacement angulaire de plateau ou appareil du genre.- 6, noix de la vis différentielle, susceptible, dans certains cas de transfert rapide, de tourner dans le bâti (1,2).- 7, partie butée de la noix de vis différentielle; cette partie peut être constituée à sa périphérie par une denture de type engrenage ou rochet d'entrainement de la noix 6. - 8, vis de blocage de la noix 6 par rapport au bâti; cette vis peut être remplacée par tout moyen approprié à un blocage efficace.- 9, vis cynique d'embrayage entre la vis différentielle et sa noix 6.- 10, jeu de billes d'embrayage; un couple de sabots peut y être substitué dans la fonction de blocage entre le cane de la vis (9) et la partie lisse de l'alésage de la noix 6.- 11, tambour cylindro-c8nique de manoeuvre de la vis différentielle, ce, pour les deux types de déplacements: fins ou rapides.- 12, écrou de blocage permanent du tambour (11) monté par enmanchement cônique à l'extrémité de la vis différentielle.- 13, disque ou tambour, monté à friction sur la noix 6, gravé à sa circonférence en fractions d'avance de la vis primaire.- 14, bouton moleté de manoeuvre de la vis d'embrayage 9. La figure 2 représente le dispositif vu de l'extérieur.- 2, flasque rapporté au bâti de la machine, porteur d'un repère zéro affecté à la vis primaire.- 11, tambour moleté pour la manoeuvre de la vis différentielle dans ses deux fonctions, gravé sur sa partie cônique en fractions d'avance différentielle.- 14, bouton moleté de manoeuvre de la vis cônique d'embrayage 9. - 15, partie cônique du tambour moleté (11) gravée en unités d'avance différentielle. 16, section cylindrique apparente de la noix 6, gravée du repère zéro pour les deuc cônes gradués 16 et 17. Le point milieu zéro sépare les graduations lonq;studinales en plus et en moins au pas de la vis différentielle; elles affichent, en avance fine, la différence de pas des deux vis à chacun des tours du tambour 11.- 17, partie cônique visible du tambour 13 (fig 1) gravée en fractions d'avance de la vis primaire. Fonctionnement: Le dispositif, objet de l'invention, est supposé appliqué au transfert radial d'un outil tournant autour d'un axe théorique, tel qu'il se voit dans une tête d'alésage de fraiseuse ou de pointeuse. La vis primitive est supposée être au pas de 2 mm. Le cône 17 est divisé en 40 graduations, chacune d'elles affichant une avance de 2/ 40-= 0,05mu, soit encore 0,05 X 2 = 0,1 du diamètre de l'alésage à réaliser. La vis différentielle est au pas de 1,8 mm; soit une différence de 2 - 1,8 = 0, 2 mm, ou encore 1/ 10 du pas de la vis primaire. Le cône gradué 15 est également divisé en 40 graduations affichant, pour chacune d'elles, une avance de 0,2/ 40 = 0,005 mm; soit encore 0,005 X 2 = 0,01 du diamètre de l'alésage à finir. L'ensemble constitue un appareil affichant des déplacements réels, égaux à 1/ 4009 du pas de la vis primaire par division espacée de sa voisine par 1, 57 mm, Si l'échelle 1/1 était celle du dessin (fig. 2) de la planche unique du présent brevet. Par extrapôlation, admettre une distance entre graduations moins trandede moitié, soit 1, 57 mm/ 2 q 0, 785 mm, encore parfaitement lisible sans vernier et sans dispositif optique grossissant, afficherait un déplacement égal au 1/ 8600 du pas primaire, soit 0, 0025 mm.- Une vis différentielle au pas de 1, 9 permettrait, dans les mêmes conditions, de visualiser un déplacement égal au 1/ 160cl du pas primaire, soit 0, out25 mm. Coincidence des 3 zéros: Après s'autre assuré que la vis 8 (fig. 1) immobilise le cylindre 16 dans une position de lecture facile, débloquer le bouton 14, puis visser la vis différentielle jusqu'à ce que le zéro du cane 15 coincide avec celui du cylindre 16. Pebloquer la vis différentielle par rapport à sa noix, à l'aide du bouton 14. Débloquer alors la vis 8 (fig. 1), l'ensemble 11, 14 et 16 est ainsi désolidarisé du flasque 2. Approcher la cote d'ébauche à quelques 1/ 100 de mm de la cote finie, puis rebloquer la vis 8 (fig. 1). Débloquer alors le bouton 14; Le dispositif micrométrique est ainsi Pret à fonctionner en différentiel pour obtenir la cote finie. La présente invention est particulrèrement avantageuse en ce qu'elle permet, sans accroissement des tolérances de filetage et sans réduction du pas des vis menantes, de multiplier la précision des déplacements linéaires ou angulaires de mobiles soumis à leur action; de plus, sans avoir à utiliser de verniers ni de dispositifs optiques grossissants, elle permet de visualiser, sur une échelle agrandie par la différence de pas des 2 vis complémentaires et différentielles, de très petits déplacements. L'invention se montre également intéressante en ce qu'elle permet d'utiliser des vis à pas et à filets importants dans des dispositifs de très grande précision sans nuire à de très fortes capacités de charge, utiles aux déplacements de chariots, de tables et de plateaux de machines outil. D'autres appareils tels que têtes à aléser, butées réglables, tables sinus et autres dispositifs nécessitant l'affichage très précis de grandeurs linéaires et/ ou angulaires. y trouvent les mêmes avantages. Le dispositif, objet de la présente invention, peut également, à l'aide des moyens appropriés, être asservi par un ou plusieurs moteurs de positionnement dits " pas à pas ", compatibles avec la commande numérique par lecteur ou ordinateur. Les domaines d'application de l'invention sont tous ceux qui, jusqu'à présent ont fait usage d'une vis de réglage aussi bien pour commander que pour contrôler un déplacement ou une grandeur, ce, sans préjudice de toutes autres applications nouvelles. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'avance ou de calibrage linéaire ou angulaire micrométrique à vis différentielles, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre deux vis de pas différents axialement solidaires, ou non. 2.- Dispositif d'avance, selon revendication 1, caractérisé en ce que les deux vis sont de même sens. ( droit ou gauche ) 3.- Dispositif d'avance, selon revendications 7 et 2, caractérisé en ce que les deux vis, différentielles, peuvent être coaxiales. 4.- Dispositif d'avance, selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la noix solidaire du mobile peut être remplacée par un secteur ou une roue dite globique, les déplacements obtenus par cette disposition n'étant plus linéaires, mais angulaires. 5.- Dispositif d'avance, selon revendicaìons 1 et 2, caractérisé en ce que la vis menante de la noix solidaire du mobile à déplacer peut être de pas supérieur ou inférieur en fonction des impératifs de sa commande. 6.- Dispositif d'avance, selon revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il combine les propriétés de l'affichage angulaire direct des déplacements provoqués par la mise en rotation d'une vis menante, aux propriétés de -l'afficha- ge " Palmer ". 7.- Dispositif d'avance, selon revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les embrayages de vis et de noix peuvent être remplacés par des moteurs à positionnement angulaire, dits " pas à pas ", susceptibles d'être pilotés par une commande numérique.