Brevet FR2403859A1 — publié le 19790420

La présente invention concerne une machine pour l'usinage de surfaces avec enlèvement de copeaux, comportant un porte-outil muni d'un outil de coupe, monté dans un carter, dont l'axe de rotation est orienté essentiellement horizontalement et perpendiculairement à la direction d'avance et qui dépasse d'un sup- port par un secteur de coupe. Cette machine fonctionne très bien en pratique et elle est utilisée à grande échelle. Au cours de l'utilisation de la machine, il s'est avéré que, dans de nombreux cas, il est nécessaire de pouvoir diriger la machine. En outre, on a constaté que la machine devait pouvoir être également utilisée pour des plaques incurvées ainsi que des plaques comportant une surface inégale. i cause de la longueur des surfaces d'appui de la machine, on doit tenir compte du fait qu'elle ne peut pas s'adapter à toutes les inégalités de surfaces des pièces. Il en résulte que les creux fraisés par la machine ont des profondeurs différentes par rapport à la surface de plaque. En fonction de la forme des inégalités de surfaces, on doit par conséquent veiller à ce qu'aucune partie en creux ne soit créée par la machine en différentes zones de la surface de la pièce. Dans de nombreuses applications, il peut arriver qu'on ait à usiner dans la plaque une partie en creux telle que sa surface de fond soit coplanaire avec la surface de plaque. L'invention a en conséquence pour but d'améliorer une machine du type précité de façon qu'elle permette d'usiner dans des surfaces de formes quelconques des parties en creux de profondeurs constantes. Ce problème est résolu,selon l'invention,par le fait qu'au moins un suppport essentiel pour le guidage de la machine sollicite la surface non usinée dans la zone du porte-outil. Une telle machine s'adapte à la surface de plaque dans la zone du porte-outil produisant la partie en creux. De cette manière1 la saignée de coupe produite par la machine ne dépend que de la surface de plaque qui est voisine de ltemplacement du porte-outil. lorsque cette surface descend, le porte-outil descend également en direction de la plaque à usiner, de sorte que la saignée de coupe ne dépend dans chaque zone que de la forme du porte-outil utilisé. D'autre part, la partie en creux n'est pas trop profonde dans le cas d'un relèvement du niveau de plaque, car la machine remonte en correspondance du relèvement du niveau de plaque. Conformément à un mode avantageux de réalisation de l'invention, le support comporte une surface d'appui étroite qui s'adapte à des inégalités de la surface non usinée.Cette étroite surface d'appui améliore l'aptitude de la machine à s'adapter à des inégalités situées dans la zone du porte-outil. Egalement de courtes parties en creux ou en saillie de la surface peuvent ttre compensées par un support étroite sorte quton en tient compte dans la partie en creux à réaliser. En outre, la machine est pourvue d'une très bonne maniabilité du fait de l'étroite surface d'appui. On peut parfaitement bien faire tourner la machine dans le cas de surfaces d'appui étroites. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'une machine agencée selon l'invention ~ La figure 2 est une vue latérale de la machine La figure 3 est une vue de dessous de la machine La figure 4 est une vue de face de la suspension du porteoutil La figure 5 est une vue de face d'une autre suspension du porte-outil ;; La figure 6 est une vue schématique d'un porte-outil comportant un outil de coupe de forme spéciale La figure 7 est une vue schématique d'un outil de coupe comportant une autre forme d'outil de coupe La figure 8 est une vue schématique d'un autre outil de coupe, et La figure 9 est une vue schématique d'un autre outil de coupe Une machine agencée selon l'invention se compose essentiellement d'un carter 1, d'un porte-outil de coupe 2 et d'un support 3. Le porte-outil de coupe 2 est agencé sous la forme dtun cylindre dont l'axe est orienté perpendiculairement à la direction d'avance et est situé dans un plan placé parallèlement au plan dans lequel s'effectue l'avance de la machine.Le carter 1 s'appuie par le support 3 contre une surface à usiner 5. dans laquelle une partie en creux 6 est fraisée. Cette partie en creux peut avoir la forme d'une rainure,dont la largeur corres pond à la longueur d'une arête de coupe 50 qui s'étend le long de l'outil 2. Le support 3 se présente sous la forme de deux rouleaux 51, 52,qui sont chacun montés à rotation dans des positions opposées sur les bords extérieurs 53, 54 du carter 1. Avantageusement, les rouleaux d'appui 51, 52 sont placés dans la zone de l'axe 4 dans le carter 1. Cette position de montage doit être placée aussi loin que possible vers l'avant dans la direction d'avance de la machine,afin que celle-ci puisse être bien dirigée dans la direction désirée.Du fait queldans ce cas, la majeure partie de la longueur de l'ensemble du carter 1 s'étend vers l'arrière à partir de l'emplacement des rouleaux d'appui 51, 52, on peut utiliser, lors d'une manoeuvre de la machine, toute la longueur du carter 1 comme bras de levier, afin de transmettre les forces de direction au carter le Les rouleaux d'appui 51 52 sont montés à rotation dans un support 55qui est lui-même rdglable en hauteur dans le carter 1. De cette manière, il est possible de modifier la hauteur des rouleaux d'appui 51, 52 par rapport au porte-outil 2 monté également dans le carter 1, de manière à pouvoir faire varier la profondeur de coupe de l'outil de coupe 50. Dans ce but, le support 55 est réglable graduellement et est monté à coulissement dans le carter 1. Il peut être bloqué dans le carter 1 à l'aide de deux vis de blocage 57 prévues dans une traverse 56 de manière à pouvoir transmettre au carter 1 lesforces nécessaires à l'action- nement des la machine. Sur l'axe 4, il est avantageusement prévu entre un des rouleaux d'appui 52 et le porte-outil 2 une poulie 12 dont le couple peut être transmis à l'axe 4. Cette poulie 12 est reliée par l'intermédiaire d'une courroie 13 à un système d'entratnement 14,qui est fixé sur le côté supérieur 58 du carter 1. Ce système d'entratnement 14 peut être agencé sous la forme d'un moteur électrique qui est fixé aussi loin que possible dans la partie avant du carter 1, afin que son poids soit absorbé en majeure partie par les rouleaux 51, 52. De cette manière, on exerce sur les rouleaux d'appui 51, 52 une grande pression à l'aide de laquelle ils sont appliqués sur la surface 5. Cette pression d'appui empêche que la machine s'écarte facilement de la surface à usiner 5. En outre, cette disposition du système d'entratnement 14 offre le gros avantage que le poids de la machine est concentré dans sa partie avant, de sorte qu'on peut légèrement la soulever dans sa partie arrière 15, en considérant le sens de marche, en vue d'assurer sa direction. Cela améliore considérablement la maniabilité de la machine. Le porte-outil 2 dépasse inférieurement du support 3 par un secteur inférieur 16. La hauteur de ce secteur 16 correspond, en tenant compte de la longueur de l'outil de coupe 50, à la profondeur de coupe suivant laquelle l'arête de l'outil pénètre dans la surface 5. Cette profondeur de coupe peut entre modifiée en faisant déplacer les rouleaux d'appui 51, 52 vers le haut ou vers le bas, par rapport au carter 1tour leur support 55. Dans ce but, on desserre les vis de blocage 57, on règle le support 55 à la profondeur de coupe désirée, puis on le refixe dans le carter 1 à l'aide des vis de blocage 57. Dans la partie arrière 15 du carter 1, il est prévu un pied supplémentaire 59 qui est fixé à peu près au milieu du carter 1 et qui est un peu plus long que la plus grande partie en creux 6 pouvant astre réalisée avec la machine. Ce pied 59 constitue un support arrière relativement étroit de la machine, qui s'adapte, du fait de sa petite surface d'appoi, et de méme que les rouleaux d'appui 51, 52, å n'importe quelle inégalité de la plaque à usiner. Pendant son mouvement d'avance, la machine peut s'appuyer sur ce pied 59 par sa partie arrière 15, sans que les mouvements de direction exécutés par la machine soient sensiblement limités. Il est cependant également possible de soulever la machine en cours de marche par sa partie arrière 15 de façon à pouvoir exécu ter également de cette manière des courbes de rayons réduits lors de la conduite de la machine. D'autre part, on peut également exécuter des courbes de rayons réduits lorsque le pied 59 est appuyé, car son agencement permet de franchir facilement des obstacles, par exemple des bords d'entaille. Cet agencement du pied 59 peut par exemple entre réalisé par un arrondi correspondant de la surface d'appui délimitant le pied. En vue d'une meilleure manipulation de la machine, il est prévu sur sa surface supérieure 58 une poignée 26 qui est placée aussi en retrait que possible dans la partie arrière 15 de la machine. De cette manière, on peut soulever relativement facilement la partie arrière de la machine 15 en vue de la faire pivoter en cours de marche. Sur la surface 58 du carter 1, il est prévu un dispositif de vision 25 à l'aide duquel l'opérateur peut observer la surface 5 et qui facilite à l'opérateur la conduite de la machine dans une direction définie par un repérage erres pondant sur la surface 5. On peut établir un repérage correspondant de la surface 15 à 11 aide du dispositif de visionnement 25. En outre, on peut prévoir sur la surface 58 un dispositif d'évacuation de copeaux 29, à l'aide duquel les copeaux produits par l'outil de coupe 2 sont aspirés. Ce dispositif d'évacuation de copeaux 29 débouche avantageusement dans un canal 30,dans lequel sont collectés les copeaux détachés par l'outil 2. Avanta geusementle dispositif d'évacuation de copeaux 29 est relié à un aspirateur qui aspire les copeaux à partir du canal 30. Avant la mise en route de la machine, on règle à l'aide du support 55 les rouleaux d'appui 51, 52 par rapport à l'outil 2 monté dans le carter 1, de manière que la profondeur de coupe de L'arête 50 corresponde à la différence de hauteur entre le bord inférieur des rouleaux d'appui 51, 52 et l'arete de coupe 50 dans sa position la plus basse. Dans le cas d'arêtes de coupe profilées 50, le réglage de hauteur des rouleaux d'appui 51, 52 dépend du profil de l'arête 50. Après enclenchement du système d'entratnement 14, on peut mettre en place la machine en n'importe quelle zone de la plaque à usiner. Avantageusement, on définit le profil de la partie en creux à réaliser 6, avant la mise en place de la machine, par une ligne de repérage. Cette ligne de repérage doit être disposée de façon qu'elle puisse être observée au travers du dispositif de vision 25, pendant l'utilisation de la machine,et que l'outil de coupe 50 fixé dans le support 2 effectue un fraisage de la plaque de chaque c8té de la ligne de repérage en vue de donner à la partie en creux 6 la section droite désirée et la direction prévue. La machine est alors dirigée à l'aide de la poignée 26 le long de la ligne de repérage sur la plaque à usiner. Elle est alors maintenue par sa partie arrière 15 et par l'intermédiaire du pied 59. Ce pied 59 glisse sur le fond de la partie en creux réalisée. Du fait que l'angle d'inciinaison entre l'axe longitudinal de la machine et la surface de plaque n'est pas essentiel pour la partie en creux à réaliser, la partie arrière 15 de la machine peut être également relevée, de manière que le pied 59 ne s'appuie pas sur le fond de la partie en creux 6, sans que cela ait une influence essentielle sur le résultat du fraisage. On peut envisager par exemple un tel guidage de la machine lorsque le fond de la partie en creux 6 est inégal ou bien lorsque, pour la conduite de la machine, on doit effectuer un pivotement dans lequel le pied 59 doit entre sorti de la partie en creux afin qu'il ne vienne pas buter contre les lisières latérales de l'évidement qui gênent ainsi la maniabilité de la machine. Du fait que les rouleaux d'appui 51, 52 ont un diamètre relativement petit, ils s'adaptent également à de petites inégalités de la surface de la plaque à usiner. Ainsi, on fait en sorte que la partie en creux 6 comporte en n'importe quel endroit une profondeur constante par rapport à la surface de plaque. Les deux rouleaux d'appui 51, 52 peuvent exécuter des mouvements de rotation indépendamment l'un de 11 autre, de sorte outil est possible à la machine d'exécuter des courbes très serrées. La maniabilité de la machine en service est très grande, du fait de la possibilité de soulever la partie arrière 15. Elle est en pratique seulement limitée par l'espacement entre les deux rouleaux d'appui 51, 52,car la machine peut pivoter, sans interruption du processus de fraisage, dans le cas le plus favorable autour d'un des deux rouleaux d'appui 51, 52,qui est maintenu immobile dans ce but1 tandis que l'autre rouleau est déplacé par pivotement autour du point fixe ainsi créé. En outre, on peut encore exécuter des courbes plus étroites ou franchir des parties en creux anguleuses en soulevant la machine de la plaque et en la replaçant dans une nouvelle orientation de fraisage Dans chaque cas, les rouleaux d'appui 51, 52 roulent sur les cotés de la partie en creux 6 sur la zone non usinée de la plaque. De cette manière, la mobilité de la machine n1 est pas limitée du fait que le support 3 stappuie sur le fond de la partie en creux 6 et que les flancs des rouleaux d'appui 5t, 52 viennent buter contre les lisières latérales de la partie en creux 6. Avantageusement, les paliers des rouleaux d'appui 51, 52 prévus dans le support 55 sont placés dans un mtme plan vertical avec les paliers de l'axe 4 dans le carter 1. De cette manière, des mouvements de pivotement de la machine autour des paliers des rouleaux d'appui 51, 52 n'ont qu'une très faible influence sur la profondeur de la partie en creux 6 à réaliser. Méme lorsque la partie arrière 15 est soulevée d'une distance relativement grande, afin de faire pivoter la machine dans le volume le plus réduit possible, la hauteur du porte-outil 2 par rapport à la surface de la plaque est à peine modifiée. L'entratnement du porte-outil 2 est assuré par l'intermédiaire de la poulie 12, qui est montée sur stase 4 aussi près que possible du porte-outil 2. Pour maintenir la position du porteoutil 2 aussi indépendante que possible de celle des rouleaux d'appui 51, 52, la poulie 12 est fixée entre un des rouleaux d'appui 51, 52 et le flanc adjacent du porte-outil 2. De cette manière, le porte-outil 2 contrebalance le moment de flexion transmis par la tension de la poulie 13 à l'axe 4. Par changement de l'outil de coupe 50, on peut réaliser des parties en creux 6 de différents profils. Par exemple, on peut former dans le fond de la partie en creux, dans sa zone médiane, un évidement supplémentaire, à l'aide d'un appendice 60,qui s'étend sur une largeur déterminée de la partie en creux dans la zone médiane de l'outil de coupe 50. En outre, il est possible de pourvoir le fond de la partie en creux 6 d'une courbure orien tée en direction de la surface de plaque. Cette courbure est réalisée à l'aide d'un évidement 61 qvi est formé dans la partie médiane de l'outil de coupe 50. Enfin, l'outil de coupe 50 peut comporter sur sa longueur plusieurs appendices courts 62, entre lesquels sont disposés des évidements courts 63 correspondants. En cas de raccourcissement correspondant des appendices 62,-on peut produire dans le fond de la partie en creux 6 des rainures qui offrent l'avantage, notamment lors de la disposition d'un revêtement dans la partie en creux 6, d'établir une bonne liaison entre la couche placée dans la partie en creux 6 et le matériau de la plaque. L'avantage de la multiplicité des applications de cette machine est limité par des détails de construction de l'exemple de réalisation. Notamment, il est possible d'agencer ltentratne- ment du porte-outil 2 d'une autre manière, à savoir en montant par exemple la poulie 12 également à l'extérieur du carter 1. Enfin il est possible de faire agir le système dtentratnement directement sur l'axe 4. On peut également effectuer un réglage de hauteur des rouleaux d'appui 51, 52 de toute manière appropriée par exemple par embottement des embouts d'axes portant les rou leaux d'appui 51, 52 dans des parties latérales correspondantes du carter 1. il est également possible de placer les rouleaux d'appui 51, 52 dans une position constante par rapport au carter 1 et de permettre au contraire un réglage de hauteur du porteoutil 2 dans le carter 1. Cependant, du fait qu'on rencontre également des difficultés à cause de l'obligation de modifier en correspondance le système d'entratnement, de telles constructions ne sont appliquées que dans des cas particuliers. La machine selon l'invention peut être utilisée dans un grand nombre d'applications. Elle sert notamment à effectuer un gougeage, un fraisage et/ou un meulage de rainures de différentes formes et profondeurs. Les rainures peuvent avoir un profil rectiligne, circulaire ou autres. L'utilisation de la machine ne dépend pas de la surface de plaque. Celle-ci peut store plane, inclinée ou également ondulée. La machine peut être utilisée pour effectuer le planage de surfaces de plaques lorsque les rouleaux d'appui 51 52 roulent sur une surface plane placée au-dessus de la surface à planer et que cette surface est située dans la zone de coupe du porte-outil 2. D'autre part, la machine peut aussi être utilisée pour le planage de profil d'une surface. Pour cela, le support 3 placé d'un cté de la machine doit Store réglé en hauteur séparément de l'autre support 3.#e--maChine agencée de cette manière est équipée d'un outil de coupe 50 dont l'arase de coupe présente un profil rectiligne sur toute la longueur du porte-outil 2. Pour produire une première entaille, les deux supports 3 sont réglés à la meme hauteur. Ils supportent la machine sur la partie non usinée de la surface, tandis que le porte-outil travaillant-entre eux découpe dans la surface une rainure ayant la largeur de l'outil de coupe 50.Après que la machine St est déplacée avec ce réglage sur la surface à usiner, elle a réalisé une partie en creux dont le profil de surface est adapté en majeure partie à celui du plan initial sur lequel sont guidés les deux supports 3. Ensuite, la machine est modifiée de manière qu'un des deux supports soit descendu par rapport à autre pour être guidé, lors du planage de la partie de surface placée à caté de la rainure réalisée en premier, sur le fond de ladite rainure, tandis que l'autre support 3 est en contact avec le plan qui est encore à planer. Maintenant,la machine est déplacée une seconde fois sur le plan à planer.Il-en résulte la formation d'une nouvelle saignée, qui est reliée directement à la première saignée. Le premier support glisse sur le fond de la première saignée, tandis que l'autre support est guidé sur le plan encore à planer. la saignée pro duite de cette manière est par conséquent située dans le même plan que la première saignée. Egalement, elle stadpate en majeure partie au profil initial de surface qui est fonction,d'une part, du profil du fond de la première saignée et1 d'autre part,de la surface initiale. La suspension indépendante des supports 3 placés de part et d'autre du porte-outil 2 offre en outre l'avantage de permettre également la réalisation de saignées avec un porte-outil 2 placé en oblique. Ces saignées comportent une surface de fond inclinée et elles conviennent par conséquent particulièrement bien pour passer de saignées profondes à des saignées placées à un niveau supérieur sur la surface de plaque. REVENDICATIONS 1.- Machine pour l'usinage de surfaces avec enlèvement de copeaux, comportant un porte-outil muni d'un outil de coupe, monté dans un carter, dont l'axe de rotation est orienté essen tiellement horizontalement et perpendiculairement à la direction d'avance-et qui dépasse d'un support par un secteur de coupe, caractérisée en ce qu'au moins un support 3 essentiel pour le guidage de la machine est en contact avec la surface non usinée 5 dans la zone du porte-outil 2 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support 3 comporte une surface d'appui étroite s'adaptant à des inégalités de la surface non usinée 5. 3.- Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le support 3 est agencé sous la forme de rouleaux d'appui 51, 52 roulant dans le sens d'avance. 4.- Machine selon llune des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rouleaux d'appui 51, 52 sont disposés de chaque côte du porte-outil 2. 5.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rouleaux d'appui 51, 52 sont réglables en hauteur par rapport au porte-outil 2. 6.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisêe en ce que les rouleaux d'appui 51 , 52 sont montés dans un support 55, qui est disposé dans le carter 1 de façon à pouvoir être réglé en hauteur. 7.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe du porte-outil 2 et ceux des rouleaux d'appui 51, 52 sont disposes essentiellement les uns en dessous des autres dans un plan vertical. 8.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support 55 peut être bloqué dans le carter 1. 9.- Machine selon l'une des revendications précëdentes, caractérisée en ce que le porte-outil 2 et les rouleaux d'appui 51, 52 sont montés dans des positions aussi éloignees que possible vers l'avant dans le carter t, en considérant la direction d'avance. 10.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu sur la partie arrière 15 du carter 1, qui est opposée au porte-outil 2, un support s'étendant en direction de la surface à usiner 53. 11.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support prévu dans la partie arrière 15 du carter 1 comporte une surface étroite d'appui. 12.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pied 59 est en contact avec la surface usinée 6 à peu près en son milieu. 13.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pied 59 est réglable en hauteur en fonction de la partie en creux à réaliser 6. 14.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu comme système d'entrainement 14 un moteur électrique qui est relié par l'intermédiaire d'une courroie 13 à une poulie 12 fixée sur le porte-outil 2. 15.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la poulie 12 est montée à rotation sur l'axe 4,- et est reliée rigidement à celui-ci, entre les rouleaux d'appui 51, 52 et le porte-outil 2. 16.- Machine selon l'une des revendi#cations précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu dans la partie avant, en considurant la direction d'avance du carter 1, un dispositif de vision 25 qui traverse le carter 1, en avant du porte-outil 2, en direction de la surface à usiner 5. 17.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le porte-outil 2 est entouré par un guidecopeaux 30 qui débouche dans un canal d'évacuation 29. 18.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal d'évacuation de copeaux 29 est relié à un ventilateur d'aspiration des copeaux. 19.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le porte-outil 2 est muni d'un outil de coupe profilé.