Brevet FR2442694A1 — publié le 19800627

La présente invention concerne les plateaux divers qui sont mis en oeuvre sur les tables de machines-outils pour assurer le support de pièces d'ouvrage devant etre soumises à des opérations d'usinage répétées sur un meme lieu circulaire. Pour résoudre le problème ci-dessus, on a déjà proposé un certain nombre de plateaux diviseurs permettant de supporter, fixer ou maintenir, le plus souvent par un mandrin, une pièce d'ouvrage, d'orienter cette pièce par rotation sur un axe généralement vertical et d'immobiliser après rotation la pièce d'ouvrage dans la nouvelle position requise pour effectuer de façon précise l'opération d'usinage requise qui peut etre un perçage, un fraisage, etc.. Les plateaux diviseurs actuellement disponibles sont des appareils onéreux, compliqués, lourds, encombrants qui ne peuvent etre montés que sur des machines-outils possédant une course utile importante entre table et outil et faisant intervenir un coût horaire de travail élevé et, le plus souvent, aussi un temps de travail accru par les réglages et opérations de reprise nécessaires. De tels appareils ne peuvent donc pas etre montés sur des machinesoutils ayant une course entre table et outil relativement faible mais permettant néanmoins d'exécuter des opérations d'usinage importantes et à un taux horaire plus faible. On a certes tenté de réaliser des plateaux diviseurs de plus faibles dimensions et surtout d'encombrement vertical réduit. On s'est heurté, parmi les solutions actuellement proposées, à l'inconvénient d'une capacité de maintien et de fixation réservée à des pièces de très faible hauteur. Un second inconvénient beaucoup plus important tient au fait que les petits plateaux diviseurs se révèlent incapables de supporter, sans dommage, les pressions élevées qui résultent des vitesses d'avance importantes pouvant etre maintenant conférées aux outils de travail adaptés sur les machines-outils. L'objet de l'invention vise à résoudre les inconvénients ci-dessus et propose un nouveau plateau diviseur particulièrement conçu pour présenter un faible encombrement vertical de manière à pouvoir etre aisément adapté sur les tables de machines-outils de faible capacité et meme réservées à l'usinage de pièces de petites dimensions. L'objet de l'invention est particulièrement conçu pour que le plateau divi seur porte-pièces présente en outre une grande résistance aux compressions verticales susceptibles de lui etre appliquées par les vitesses d'avance des outils de travail utilisés. L'un des avantages de l'objet de l'invention réside en outre dans le fait qu'il permet l'adaptation rapide et pratique d'un montage porte-pièces ou indifféremment d'un mandrin possédant de façon classique des mors rayonnants. Un avantage supplémentaire de l'objet de l'invention réside dans le fait qu'il offre à l'utilisateur une po sibilité d'indexation rapide et aisée de la pièce à usiner dans les différentes positions devant etre occupées précisément pour permettre l'exécution des opérations d'usinage successives le long d'un lieu géométrique circulaire. Un avantage supplémentaire de l'objet de l'invention tient au fait qu'il peut etre aménagé pour rendre possible l'exécution d'un cycle de travail répétitif ne faisant intervenir aucune possibilité d'erreur d'indexation en ne laissant à l'opérateur que les seules possibilités d'indexation devant etre retenues en fonction du programme d'usinage de la pièce considérée. Un autre avantage encore de l'objet de l'invent ion tient au fait qu'il peut etre conçu pour fournir à l'opérateur une première possibilité dtindexation selon un pas angulaire prédéterminé et une seconde possibilité de réglage fin à l'intérieur de ce meme pas. Conformément à l'invention, le plateau diviseur porte-pièce pour machines-outils du type comprenant une embase de fixation sur la table d'une machine et un support tournant sur ladite embase est caractérisé en ce que le support tournant est constitué par un plateau intermédiaire centre sur l'embase par un moyeu tournant, formant directement avec ladite embase les cages d'une butée tournante, comportant une couronne extérieure crantée coopérant avec au moins un verrou d'indexation et possédant sur sa face supérieure des moyens de centrage et de fixation d'un organe porte-pièce. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de 11 invention. La fig. 1 est une coupe-élévation du plateau diviseur conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en plan prise selon la ligne II-II de la fig. 1. Selon les dessins, le plateau diviseur porte-pièces pour machines outils comprend une embase 1 qui est destinée à permettre la fixation et le montage sur la table de travail d'une machine-outils non représentée aux dessins. A cet effet, l'embase 1 peut, par exemple, comporter en deux points opposés deux séries d'encoches de bridage 2 destinées au passage des boulons de fixation ou autres verrous coopérant avec les rainures de la table. Dans l'exemple illustré aux dessins, l'embase 1 possède en plan une forme circulaire et les deux séries d'encoches 2 sont alors diamétralement opposées. L'embase 1 possède en son centre un alésage cylindrique 3 qui aboutit dans un dégagement cylindrique 4 co-axial pratiqué à partir de la face inférieure la de l'embase destinée à coopérer avec le dessus d'une table d'une machine-outils. L'alésage 3 contient un moyeu 5 percé en son centre d'un alésage 6 et délimitant extérieurement une portée cylindrique 7 usinée de manière à pouvoir pénétrer avec possibilité de rotation dans l'alésage 3. La portée 7 s'élève à partir d'un épaulement co-axial 8 qui est usiné pour etre embofté dans l'évidement 4. Le moyeu 5 est ainsi centré dans l'embase 1 tout en étant immobilisé axialement par appui de l'épaulement 8 dans le fond de l'évidement 4.Le moyeu 5 sert à la fixation d'un plateau intermédiaire 9 qui possède, en son centre et à partir de sa face inférieure, un dégagement cylindrique à fond plat 10 par lequel il est monté et centré sur la partie de la portée 7 s'élevant au-dessus de la face supérieure de ltembFase 1. La liaison axiale et angulaire entre le plateau intermédiaire 9 et le moyeu 5 est assurée par des vis 11 traversant ce dernier à partir de la face extérieure de l'épaulement 8 pour etre vissées dans des taraudages complémentaires présentés par le plateau intermédiaire 9. Les faces en regard lb et 9a de l'embase et du plateau intermédiaire dé- limitent chacune une rainure 12 et 13 de section sensiblement semi-circulaire ménagée de façon co-axiale en possédant un meme rayon. Les rainures circulaires représentent des chemins de réception, guidage et déplacement pour au moins un organe anti-friction 14 qui est choisi pour laisser subsister entre les faces lb et 9a un intervalle 17. L'organe 14 est représenté sous la forme d'une succession de billes, mais il est certain que d'autres moyens analogues peuvent etre prévus. L'embase et le plateau intermédiaire forment ainsi par eux-memes les cages d'une butée tournante capable de suppOrter des efforts de compression élevés.La disposition selon l'invention consistant à faire jouer à 1'embase et au plateau une fonction de cages et de chemins de déplace- ment pour des organe s 14 permet de supprimer lesdites cages d'une butée classique normalement interposée en pareil cas et, par conséquent, de réduire d'autant l'encombrement vertical de l'ensemble embase et plateau intermédiaire. Le plateau 9 est bordé à sa périphérie par une couronne d'indexation 15 qui est formée en déport axial vers le bas par rapport à la face 9a de manière à etre en partie disposée dans un logement annulaire 16 ménagé dans l'em- base 1 à partir de la face supérieure lb. Cette construction permet de délimiter, dans un plan inférieur à l'intervalle 17, un joint en chicane 17a s'opposant à la remontée des copeaux et particules métalliques vers la butée tournante 14. Dans le meme but, le logement 16 présente une gorge annulaire 18 dans laquelle est disposé un joint d'étanchéité 19, par exemple en feutre. La couronne 15 possède dans sa périphérie débordant du plateau 9 des crans ou encoches 20 répartis de façon équidistante angulairement en possédant une meme profondeur radiale. Les crans ou encoches 20 sont par exemple au nombre de vingt quatre et déterminent entre eux un écart angulaire de 150. Il est certain que tout autre nombre pourrait également etre prévu de manière à correspondre plus précisément, soit à un programme type d'indexation, soit à des possibilités supérieures devant etre offertes. Les crans ou encoches 20 sont destinés à coopérer avec un verrou d'indexation 21 comprenant un demi-corps inférieur 22 de fixation sur l'embase 1 au moyen de vis 23. Le demi-corps 22 est associé par les vis 23 à un demicorps supérieur 24 avec lequel il délimite une glissière de coulissement pour un doigt de verrouillage 25 qui possède une section polygonale, de préférence carrée ou rectangulaire. Le doigt 25 délimite, à partir de sa face inférieure, un logement 26 dans lequel est disposé un ressort de rappel 27,de préférence du type hélicoidal, qui est ainsi totalement dissimulé par rapport aux faces extérieures du plateau diviseur. Les parois latérales du logement 26 présentent deux lumières oblongues 28 traversées par une broche 29 fixée dans le demi-corps inférieur 22.La broche 29 représente un point d'appui et de mise sous compression initiale du ressort 27 qui a ainsi tendance à solliciter toujours le doigt 25 dans le sens de la flèche fl pour lequel la tete 30 qu'il forme est amenée à s'engager dans le cran ou l'encoche 20 en cothciden ce. Bien que cela ne soit pas représenté, il peut etre prévu de conférer à la tete 30 des parois latérales très légèrement convergentes en direction de la couronne pour faciliter l'engagement dans un cran ou une encoche 20, ainsi qu'un serrage relatif d'absorption des jeux par l'action du ressort 27.Dans une variante de réalisation, il peut etre prévu également de conférer à l'un au moins des cotés correspondants des encoches ou crans une certaine convergence vers le fond par rapport à l'autre et dans un tel cas la section d'entrée est alors légèrement supérieure à la section extreme de la tete 30 du doigt 25 du verrou 21. Le doigt 25 possède, à partir de sa face supérieure, un logement 31 pour l'engagement de la branche d'actionnement 32 d'un levier pivotant 33 monté articulé sur le demi-corps supérieur 24. Le verrou 21 est par ailleurs associé à un dispositif 211 d'effacement du doigt 25 par rapport à la couronne 15. Ce dispositif peut etre une vis 212 ou une came à commande manuelle interposée entre la face arrière du doigt 25 et l'embase 1. La fig. 2 montre que le verrou 21 est aussi associé à un dispositif de blocage manuel 213 comprenant par exemple une vis 214 montée sur le demi-corps 24 pour prendre appui sur la couronne 15. De préférence, ainsi que cela apparaft à la fig. 1, la couronne 15 s'étend à partir de la base d'une portée conique 34 délimitée à la périphérie du plateau 9 de manière à constituer un support d'indicatioraj, de repères ou autres insignes d'indexation portés ou gravés en correspondance des encoches ou crans 20. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, la conception du plateau selon l'invention vise à faire assumer au plateau intermédiaire 9 une première fonction de centrage par rapport à l'embase, une seconde fonction de butée tournante en association avec ladite embase, ainsi qu'une troisième fonction de couronne d'indexation en coopération avec le verrou 21. Une quatrième fonction est assumée par le plateau intermédiaire 9 qui comporte sur sa face supérieure un rebord circulaire 35 de largeur relativement importante représentant un élément de centrage pour l'adaptation, soit d'un montage porte-pièces, soit comme cela est représenté d'un mandrin 36 de type classique comportant, par exemple, des mors 37 sus cet tibles d'etre réglés en écartement radial au moyen d'une commande à clé 38. Le plateau intermédiaire comporte à cet effet et au moins à l'extérieur du rebord 35 une plage annulaire dressée 39 à partir de laquelle sont pratiqués des taraudages borgnes 40 pour la mise en place de vis 41 de fixation du montage porte-pièces ou du mandrin 36. Dans ce dernier cas, un tel mandrin est alors soumis à une opération de contre-perçage de ses trous de fixation originels, de manière à permettre la mise en place des vis 41. Le montage ou le mandrin 36 est ainsi parfaitement centré et fixé sur le plateau 9 qui est susceptible de tourner librement par l'intermédiaire des billes 14 sur l'embase 1 par rapport à laquelle il est rigoureusement centré par le moyeu 5. Une pièce d'ouvrage quelconque peut ainsi etre parfaitement sup#portée et centrée par rapport à l'axe de révolution vertical X-X' de l'appareil et etre soumise alors à des opérations d'usinage répétées sur un meme lieu circulaire défini, au moment du montage de l'appareil sur la table d'une machine, par le déport existant entre l'axe X-X' et l'axe de l'outil de travail.Dans cette position, l'opération d'usinage peut etre exécutée sans aucun risque de déplacement intempestif de la pièce, étant donné que le plateau intermédiaire 9 est immobilisé angulairement par la tete 30 du doigt 25 du verrou 21 et que tout jeu de montage est supprimé par le blocage du dispositif 213. L'opération d'usinage peut faire intervenir des vitesses d'avance particulièrement élevées engendrant des pressions verticales fortes étant donné que le plateau intermédiaire 9 prend appui sur l'embase 1 par les billes 14 dont le chemin de roulement, délimité complémentairement par les rainures 13 et 19, est déterminé pour former une base d'appui la plus grande possible entre le plateau intermédiaire 9 et l'embase 1.Lorsque l'opération d'usinage a été exécutée et qu'il convient de soumettre la pièce à usiner à une révolution sur l'axe X-X1, l'opérateur débloque le dispositif 213 puis manoeuvre le levier 33 dans le sens de la flèche f de manière à effacer la tete 30 du doigt 25 par rapport au cran ou à l'encoche 20 considérée et permettre ainsi la libre rotation du plateau intermédiaire jusqu'à la mise en coincidence, avec le verrou 21, du cran ou de l'encoche 20 correspondant à la position angulaire de 1a nouvelle opération d'usinage devant etre exécutée. La tete 30 est engagée dans le nouveau cran choisi par l'action du ressort 27 dont la pression exercée de façon permanente permet d'éliminer, de façon complémentaire à l'action du dispositif 213J les jeux d'usinage et d'usure qui seraient susceptibles de provoquer un débattement angulaire relatif du plateau 9 par rapport à l'embase 1 et de nuire ainsi à la précision de l'exécution de l'opération d'usinage. La fig. 1 montre que la portée tronconique 34 est raccordée à la face supérieure de la couronne 15 par un segment cylindrique 42 qui est prévu pour le centrage d'un masque 43 destiné à dissimuler certains au moins des crans ou des encoches 21. Le masque 43 constitue en quelque sorte un programme ne laissant subsister que ceux des crans ou encoches correspondant effectivement à l'indexation angulaire recherchée d'une pièce d'ouvrage de manière à définir, pour l'opérateur, un pré-positionnement évitant tout risque d'indexation erronée au cours d'un cycle d'usinage.A cet effet, comme cela ressort de la fig. 1, la tete 30 présente une hauteur supérieure à celle de la couronne crantée 15 de manière à pouvoir coopérer de façon effective avec le bord du masque 30 qui représente ainsi, par son pourtour ou sa périphérie non évidée, une butée s'opposant à l'engagement de la tete 30 pour ceux des crans ou encoches que ledit gabarit recouvre. La fixation du masque 43 peut etre assurée de plusieurs façons convenables et par exemple au moyen de vis engagées et montées dans des taraudages tels que 44 pratiqués à partir de la face extérieure de la couronne crantée 15. Dans certains cas, il peut etre avantageux de pouvoir disposer, en plus de la pré-indexation selon une plage angulaire prédéterminée, d'une possibilité de réglage fin à l'intérieur de cette plage angulaire, notamment lorsque les intervalles angulaires entre deux opérations successives ne sont pas rigoureusement égaux à un multiple de l'écartement angulaire entre crans ou encoches 20. A cette fin, il peut etre prévu de munir l'embase 1 d'un second verrou 21a, identique ou analogue au verrou 21, et associé aussi à un moyen d'effacement du doigt 25a ainsi qu'à un dispositif de blocage. Le second verrou 21a comprend, à partir de son demi-corps inférieur 22, une semelle 45 en forme de segment circulaire centré sur l'axe X-X' et comportant, tel que cela ressort de la fig. 2, deux oreilles latérales 46.La semelle 45 est logée dans une glissière 47 réniforme complémentaire ménagée dans la surface supérieure de l'embase 1 en étant également centrée sur l'axe X-X'. La glissière 47 communique par une ou deux lumières 48 avec une contre-glissière 49 délimitée à partir de la face inférieure la de l'embase 1. Deux vis 50 traversent les oreilles 46 et la ou les lumières 48 pour etre vissées dans une contre-semelle 51 disposée dans la contre-glissière 49. La longueur d'arc des glissières 47 et 49 est choisie pour permettre un coulissement centré du verrou 2la sur une plage égale à l'intervalle angulaire entre deux crans ou encoches. L'immobilisation du verrou intervient par serrage des vis 50.De préférence, la contre-glissière possède un index 52 saillant par une lumière au-delà de la périphérie extérieure de la base qui comporte des repères per- mettant de régler précisément la position du verrou 21a à l'intérieur de la plage angulaire définie par deux crans successifs. Dans le cas de mise en oeuvre du verrou de réglage fin 21a, il est certain que momentanément le verrou 21 est maintenu effacé par rapport à la couronne crantée 15 en faisant intervenir le dispositif d'effacement 211. Selon la fig. 1, le verrou de réglage 21a est disposé de façon diamétral lement opposé au verrou de réglage fin 21 mais, comme illustré par la fig. 2, il peut etre prévu de placer ces deux verrous cOte-à-cOte notamment lorsqu'il est souhaité leur conférer une meilleure accessibilité pour l'opérateur et éviter aussi que l'un des verrous soit par exemple disposé à proximité de la colonne de la machine-outil. Bien que cela ne soit pas représenté, il est évident que le réglage de la position relative du verrou 21a par rapport à la glissière 50 peut etre effectué de toute façon convenable par exemple au moyen d'une vis micrométrique interposée entre l'embase 1 et le demi-corps inférieur 22 ou 24. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, le plateau diviseur conforme à l'invention permet de porter, de fixer, de maintenir et d'indexer une pièce d'ouvrage par rapport à un lieu circulaire en ne faisant intervenir qu'un ensemble de faible hauteur pouvant,par suite,etre monté et adapté sur des tables de travail, de machine-outils de faible capacité et surtout de faible hauteur entre table et outil. Cet avantage est complété par une possibilité d'indexation rapide,selon l'une quelconque des positions pré-indexées de la couronne 14 ou, éventuellement, selon un programme pré-établi par le masque 43 ou encore selon des positions particulières indépendantes pouvant etre conférées par le verrou de réglage fin 21a. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y etre apportées sans sortir de son cadre. Parmi les nombreuses applications possibles, l'objet de l'invention présente un intéret important pour l'exécution d'opérations d'usinage sur des perceuses et des fraiseuses. REVENDICATIONS 1. - Plateau diviseur porte-pièces pour machines-outils du type comprenant une embase de fixation sur la table d'une machine, un support monté tournant sur ladite embase, une couronne crantée solidaire du support et un verrou d'indexation porté par l'embase pour coopérer avec la couronne caractérisé en ce que le support monté tournant - est fixé sur la partie cylindrique d'un moyeu tournant centré dans l'embase, - est porté par 1'embase par une butée tournante comprenant deux gorges circulaires de déplacement délimitées directement par les faces en regard de 1?embase et du support et retenant au moins un organe antifriction, - forme directement, à sa périphérie extérieure une couronne crantée s'étendant au-dessus de embase pour coopérer avec au moins un verrou d'indexation. 2. - Plateau diviseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support monté tournant forme à sa base une couronne crantée s'étendant en partie en-dessous du plan de la face inférieure dudit support et périphériquement à l'extérieur du support pour etre disposé, en recouvrement partiel, au-dessus de l'embase et dans un logement annulaire délimité par cette dernière pour former avec ladite couronne un joint en chicane contenant une garniture d'étanchéité entourant la butée tournante. 3 - Plateau diviseur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le support monté tournant forme à sa base une couronne crantée périphérique extérieure qui est raccordée audit support par une portée cylindrique sur laquelle est monté et centré un masque de programmation amovible s'opposant à la coopération d'au moins un verrou d'indexation avec certains au moins des crans de la couronne. 4 - Plateau diviseur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la portée cylindrique est prolongée par une plage tronconique portant des repères d'indexation correspondant aux crans de la couronne. 5. - Plateau diviseur selon l'une des revendications 1 à 3 carac térisé en ce que le support monté tournant forme extérieurement une couronne périphérique crantée coopérant avec au moins un verrou d'indexation comprenant un doigt rappelé élastiquement en engagement dans les crans, un levier de commande manuelle de retrait dudit doigt et un dispositif d'effacement momentané dudit doigt par rapport à la couronne. 6. - Plateau diviseur selon l'une des revendications 1 à 3 et 5 caractérisé en ce que la couronne crantée coopère avec un verrou d'indexation et avec un verrou de réglage fin monté sur 1'embase et réglable en position sur une plage angulaire égale à ltécarte- ment des crans.