Brevet FR2464776A1 — publié le 19810320

La présente invention se rapporte à un appareil com- portant par plusieurs outils, en particulier des outils de fraisage, destinés à l'usinage d'une ou plusieurs pièces, dans lequel les pièces et les outils correspondants peuvent se déplacer les uns par rapport aux autres, l'amplitude du déplacement étant déterminée au moyen d'un gabarit. On utilise couramment, dans les machines à traiter le bois et dans les machines pour l'usinage de métaux, des gabarits le long desquels un outil se déplace à l'aide d'un palpeur. Les fraiseuses à reproduire comportant une broche rotative et d'un rendement élevé, sont munies la plupart du temps d'une bague palpeuse ou d'un disque palpeur entourant la tête de fraisage, la ou les pièces à usiner étant portées par un gabarit qui se déplace le long de cette bague ou de ce disque. Bien entendu, une certaine pression de contact entre le gabarit et la bague ou le disque de fraisage est nécessaire dans ce cas, afin que la bague ou le disque suive bien le contour de ce gabarit, mais également pour que la tête de fraisage exerce une pression suffisante sur la ou les pièces à façonner. Dans le cas o l'on doit enlever une grande quantité de matériau pour donner aux pièces la forme désirée et si la vitesse de passage de la ou des pièces à usiner est relativement grande, les outils de la machine risquent parfois de ne pas être en mesure de suivre convenablement le contour du gabarit. Ce phénomène se produit surtout dans le cas o l'outil doit pénétrer plus profondément au centre de la pièce à usiner et, plus spécialement, lorsque cette pénétration doit se faire en pente raide par rapport à la trajectoire de la pièce étant donné que, dans ce cas, une pression de contact relativement forte est indispensable. Cette forte pression de contact risque d'être plutôt gênante lorsqu'il s'aait d'effectuer un usinage "à dépassement", ou usinage en sens inverse, étant donné que le fonctionnement en pente raide provoque une forte résistance, le déplacement relatif des pièces à usiner et des outils correspondants étant alors assuré par un effet dit "effet de coin". L'invention vise à remédier à un tel inconvénient et à adapter la pression de contact nécessaire au type d'usinage qu'il s'agit d'effectuer. De façon plus précise, l'invention a pour objet un appareil pour l'usinage de pièces, caractérisé par le fait que la pression de contact sur la course de l'outil ou des outils et/ou la contre-pression dans l'outil ou les outils, provenant d'un dispositif par l'intermédiaire de la pièce correspondante ou gabarit, sont plus grandes dans un sens que dans le sens opposé. Conformément à l'invention, un usinage continu est réglé de telle manière que la pression de contact sur la course de l'outil ou des outils et/ou le dispositif de contre-pression sont plus grandes lorsque l'outil et le dispositif se rapprochent l'un de l'autre que lorsqu'ils s'éloignent l'un de l'autre, le sens de déplacement de la pièce le long des outils étant oblique par rapport au sens des deux pressions de contact. Grâce à ces caractéristiques, les outils comportant une bague ou un disque de palpage sont en mesure de suivre convenablement le contour du gabarit, ce qui améliore la qualité de l'usinage. De plus, le passage de la pièce ou des pièces à usiner se trouve facilité et le mécanisme éventuellement prévu pour assurer ce passage est soulagé. En raison de l'accroissement de la pression de contact pour les opérations d'usinage à venir, on peut arrondir la face arrière de la pièce à usiner, à raison d'une moitié de cette face arrière sur 900 pendant un premier stade d'usinage, l'autre moitié étant arrondie sur 90 au cours du stade d'usinage suivant. L'invention convient particulièrement bien à des fraiseuses à reproduire comportant des broches qui se rapprochent les unes des autres ou comportant une broche de fraisage et une broche à contre-pression constituant un système pneumatique cylindre-piston, qui, dans ce cas, produit un effet de tension. Conformément à l'invention, une machine d'un tel type est conçue de manière que cet ensemble cylindre- piston puisse être branché tour à tour sur des fluides sous deux pressions différentes, tandis qu'une pièce qui se déplace avec la broche de fraisage ou avec la broche de contre- pression coopère avec un dispositif servant à interrompre l'arrivée des fluides sous pression, au moment o la pièce qui est entraînée avec la broche se déplace. Suivant une forme de réalisation avantageuse, l'appareil selon l'invention est conçu de manière que l'interrupteur coopère avec un organe de commande, cet interrupteur ou cet organe de commande se déplaçant par rapport à la pièce qui entraîne la broche, après avoir supprimé la résistance d'un accouplement à friction au moyen duquel cet interrupteur ou cet organe de commande est attaché à cette pièce mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, La Figure 1 est une vue schématique de dessus d'une fraiseuse à reproduire comportant un gabarit qui porte une pièce à usiner; La Figure 2 est une coupe verticale de la Figure l; et La Figure 3 représente, de façon schématique, un dispositif servant à régler la pression de contact de la ou des pièces à usiner. La table porte-pièces l de la fraiseuse à reproduire, telle que représentée sur la Figure 1, comporte deux fentes 2a et 2b. Deux broches de fraisaae 3a et 3b (Figure 2) font saillie par ces fentes au-dessus de la table porte-outils correspondante, lesdites broches comportant deux fraises 4a et 4b. Dans cette forme de réalisation, les broches 3a et 3b sont portées par des culbuteurs 5a et 5b représentés par des lignes en trait interrompu, ces culbuteurs pivotant sur le cadre de la machine correspondante au point 6. Pour ces broches de fraisage, on peut utiliser, au lieu de culbuteurs, des éléments de guidage rectilignes. Les culbuteurs 5a et 5b sont entraînés l'un vers l'autre.au moyen d'un dispositif élastique tendeur. Ce dispositif tendeur est constitué par un ensemble pneumatique cylindre-piston 7 branché sur une source de fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé. La possibilité de déplacement des- fraises 4a et 4b avec les disques palpeurs 8a et 8b situés au-dessous, par exemple à l'aide de roulements à billes, est indispensable lorsqu'un gabarit. 10 est guidé entre lesdites fraises 4a et 4b au-dessus de la table porte-pièces 1, à l'aide de galets d'entraînement 9. Le sens de transport est indiqué, sur la Figure 1, par la flèche 11. Le point 12 du gabarit 10, au cours de ce passage, exerce une pression sur les disques palpeurs 8a et 8b qui sont disposés contre le bord latéral de ce gabarit 10 et qui obligent les fraises à s'écarter l'une de l'autre jusqu'à ce qu'elles viennent au contact des pièces à usiner 13a et 13b portées par ledit gabarit 10. Lorsqu'un côté de la pièce à usiner 13 a été travaillé par la fraise 4b, on dispose cette pièce à usiner dans la moitié de droite du gabarit 10 et alors un côté de la pièce 13a est usiné. Pour bien faire comprendre l'invention, on a représenté la pièce à usiner 13a sous sa forme définitive. Il ressort de ce qui précède qu'au cours d'un cycle de passage, on obtient une pièce complètement usinée et une pièce à moitié usinée. Bien entendu, les fraises usinent les pièces en regard des pourtours du gabarit 10, de telle sorte que le dispositif élastique tendeur, constitué par l'ensemble cylindre-piston 7, exerce une pression de contact suffisante pour les disques palpeurs 8a et 8b et également une pression de fonctionnement suffisante pour les fraises 4a et 4b. Une pression de contact trop faible aurait pour conséquence des pièces de qualité inférieure, tandis qu'une pression de contact trop forte gênerait le passage des pièces à usiner. S'il s'agit de fraiser le bord A de la pièce 13a, la fraise 4a produit un excès de matériau qu'il faut enlever. On comprend aisément que, si la vitesse de passage est trop grande, le disque palpeur 8a risque de ne pas être en mesure de suivre ladite partie A du gabarit. Pour remédier à cet inconvénient, il est bien entendu qu'une pression de contact élevée est indispensable. Mais une telle pression de-contact élevée a pour inconvénient de gêner l'opération de fraisage des parties B de la pièce à usiner, étant donné que la fraise 4a doit être écartée latéralement, en raison d'un effet de coin, surtout dans le cas o les parties B sont à pic par rapport au sens d'entraînement. Dans la description qui précède, l'opération d'usinage est effectuée avec deux fraises, mais la présence de deux de ces dispositifs n'est pas toujours indispensable, étant donné qu'elle dépend du type de pièce à usiner ou de la série des opérations d'usinage successives qu'il s'agit d'effectuer. Il en résulte que si, par exemple, on n'utilise que la fraise 4a, la fraise 4b est au repos ou enlevée de la broche 3b, auquel cas le disque palpeur 8b joue le rôle d'organe de contre-pression. Si l'on résume ce qui précède en ce qui concerne les côtés A et B, les conditions les meilleures se présentent quand la pression de contact suivant la trajectoire du ou des outils ou d'un dispositif exerçant une contre-pression sur ce ou ces outils par l'intermédiaire de la pièce à usiner ou du gabarit, est plus grande dans le sens A que dans le sens opposé, c'est-à-dire le sens B. Si l'on utilise deux fraises, la fraise 4b et le disque palpeur 8b jouent le rôle d'organe de contre-pression envers la fraise 4a et le disque palpeur 8b, et inversement. En raison de l'effet de coin correspondant, la pression de contact sur la course du ou des outils et/ou de l'organe de contre-pression est plus grande lorsque ces éléments se rapprochent l'un de l'autre que lorsqu'ils s'écartent l'un de l'autre, le sens relatif d'entraînement (flèche 11) de la pièce à usiner le long de l'outil étant oblique par rapport au sens suivant lequel s'exercent les deux pressions de contact. A cette fin, l'ensemble cylindre-piston 7 qui est intercalé entre les deux culbuteurs 5a et 5b est branché tour à tour sur deux sources sous des pressions différentes, de telle sorte qu'une pièce qui se déplace avec la broche de fraisage et/ou la 24647-76 broche de contre-pression, par exemple le cylindre 14 ou la tige 15 de l'ensemble cylindre-piston (Figure 2) coopère avec un interrupteur 16 qui agit sur le passage des fluides sous pression, et également avec un interrupteur électrique 17 (Figure 3), au moment o le déplacement de la pièce entraînée avec la broche de fraisage et/ou la broche de contre-pression, change de sens. L'interrupteur 16 se présente sous la forme d'un- interrupteur pneumatique commandé de façon électromagnétique, et il coopère avec un interrupteur électrique 17 et avec son organe de commande 18, ledit interrupteur, à savoir, dans l'exemple décrit, l'interrupteur 17 et/ou l'organe de commande 18, pouvant se déplacer par rapport à la pièce qui est entraînée avec la broche de fraisage et/ou la broche de contre-pression, après avoir vaincu la résistance d'un accouplement à friction, au moyen duquel cet interrupteur et/ou cet organe de commande sont attachés à ladite partie mobile. Sur la Figure 3, l'organe de commande 18 comprend un manchon 19 muni d'une fourrure 20 au moyen de laquelle s'exerce sur la tige de piston 15 un frottement suffisant pour commander l'interrupteur 17. Une fois le frottement vaincu, l'organe de commande 18 peut se déplacer le long de la tige de piston 15; autrement dit, cette tige de piston 15 se déplace dans le manchon 19 muni de la fourrure 20, étant donné que l'organe de commande 18 a une course limitée par rapport à celle de cette tige de piston. En ce qui concerne ce qui précède, le manchon 19 comprend un bras 21 comportant une ouverture dans laquelle pénètre, avec un certain jeu, un boulon 22. En réglant ce boulon 22 dans une plaque 23 fixée sur le couvercle 24 du cylindre, on peut régler la course de l'organe de commande 18. Sur la Figure 3, cette course est désignée par la référence S. Si l'on augmente la course, une commutation provoque un certain retard dans les opérations d'usinage, ce retard étant avantageux lorsque la pièce à usiner doit par exemple comporter des angles arrondis. Si une commutation rapide est indispensa- ble, on rend la course S aussi faible que possible. L'interrupteur électrique 17 est, lui aussi, monté sur la plaque 23, ce qui rend l'installation plus simple et moins coûteuse. Entre la conduite 25 qui envoie des fluides sous pression dans le cylindre 14 et l'interrupteur pneumatique 16, commandé par l'interrupteur électrique 17, est montée une soupape à répercussion 26, branchée sur des lignes parîllèles comportant des soupapes de détente 27, 27'. La soupape 27 exerce une faible:pressior--tandis que la soupape 27' exerce une pression élevée dans la conduite 25. Il est bien entendu qu'il y a toujours l'une de ces deux soupapes de détente en fonctionnement, suivant la position de l'interrupteur 16; il en résulte que ces soupapes de détente peuvent fonctionner tour à tour. Les pressions désirées du fluide et, par suite, les pressions de contact pour la pièce à usiner, peuvent être facilement réglées à l'aide de ces deux soupapes de détente 27 et 27'. Lorsque l'on effectue une commutation, on peut facilement détendre le cylindre 14 à l'aide d'une soupape de dégazage 28. REVENDICATIONS 1. Appareil pour l'usinage, en particulier le fraisage, d'une ou plusieurs pièces, à l'aide d'outils, dans lequel les pièces et les outils correspondants peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre suivant un trajet déterminé à l'aide d'un gabarit, caractérisé en ce que la pression de contact suivant la course de l'outil ou des outils correspondants (4a, 4b) et/ou la contre-pression dans l'outil ou les outils correspondants, prove- nant d'un dispositif qui exerce une contre-pression par l'intermé- diaire de la pièce (13a, 13b) ou du gabarit (10) correspondant, sont plus grandes dans un sens que dans le sens opposé. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de contact sur le trajet de l'outil ou des outils et/ou du dispositif de contre-pression est plus grande lorsque ces éléments se rapprochent l'un de l'autre que lorsqu'ils s'éloignent l'un de l'autre, le sens de déplacement relatif de la pièce à usiner (13a, 13b) le long de l'outil ou des outils (4a, 4b) étant oblique par rapport au sens suivant lequel s exercent les deux pressions de contact. 3. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1.et 2, en particulier fraiseuse à reproduire comportant des broches de fraisage àui peuvent se rapprocher l'une de l'autre ou une broche de fraisage et une broche de contre-pression et un ensemble pneumatique cylindre-piston jouant le rôle de dispositif élastique tendeur, caractérisé en ce que l'ensemble cylindre- piston (7) peut être branché tour à tour sur l'une et l'autre de deux sources sous des pressions différentes, une pièce (14 ou 15) qui se déplace avec la broche de fraisage (3a) et/ou la broche de contrepression (3b), coopérant avec un interrupteur (16) qui agit sur la circulation des fluides sous pression, au moment o cette pièce se déplace. - 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'interrupteur coopère avec un organe de commande (17, 18) et en ce que cet interrupteur ou cet organe de commande peuvent se déplacer par rapport à la pièce (14 ou 15) qui se déplace avec la broche de fraisage (3a) et/ou avec la broche de contre-pression (3b), après avoir vaincu la résistance d'un accouplement à friction, au moyen duquel cet interrupteur ou cet organe de contre-pression sont attachés a ladite pièce mobile. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que cet organe de commande (17, 18) peut glisser avec frottement autour de la tige (15) de l'ensemble cylindre-piston (7) et en ce que la course de cet organe de commande est faible par rapport à celle de ladite tige de piston. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la course de l'organe de commande (17, 18) est réglable.