Brevet FR2495978A1 — publié le 19820618

Dispositif de montage de porte-outil sur un élément de machine L'invention se rapporte au montage des porte-outil sur les machines outils. Généralement, cette opération n'est pas satisfaite de manière rapide, de même que le démontage, et elle implique aussi un réglage précis mais laborieux sur la machine, La présente invention a pour objet d'éliminer les inconvénients précités tout en étant de réalisation particulièrement simple. Essentiellement, à cet effet, le dispositif de montage de porte-outil sur un élément de machine, est caractérisé en ce qu'il comprend un adapteur destiné B être fixé sur l'élément de machine et un porte-outil ayant avec l'adapteur un interengagement à queue et alésage de réception de cette dernière, laquelle présente, réparties angulairement, deux arêtes axiales d'appui suivant deux génératrices de l'alésage et une surface d'appui d'un organe de mise en pression desdites aretes dans l'alésage, l'adapteur et le p porte-outil ayant aussi un inter- engagement de moyens d'indexage angulaire0 On comprendra qu'une telle réalisation permet d'effectuer un préréglage précis des porte-outil hors machine d'usinage sur un adapteur, et d'obtenir de ce fait un changement d'outil k la fois précis et rapide, dès lors que seul l'adapteur fixé k demeure sur l'élément de machine y fait l'objet d'un réglage initial de précision sur cet élément, par exemple de coTnci- dence d'axe avec une broche tournante. D'autres particularités de l'invention apparaîtront d'ailleurs dans la description suivante de deux formes de réalisation d'un tel dispositif de montage qui sont ci-après décrites, k titre d'exemples, et en référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est une vue éclatée d'un nez de broche et d'un adapteur et porte-outil selon l'invention Z - la figure 2 est une vue en coupe du porte-outil suivant Il-Il de la figure 1 t - la figure 3 est une vue éclatée d'un nez de broche et d'une autre réalisation d'adapteur et porte-outil ; - la figure 4 est une vue en coupe de l'adapteur suivant IV-IV de la figure 3. A la figure 1, il est représenté un nez de broche t sur lequel est destiné à être fixé un adapteur 2, suivant un mode d'assemblage connu dit #cône-face", visant à l'obtention d'une grande précision de centrage de ces deux pièces, c'est-k-dire de coSncidence de l'axe géométrique 3 de rotation du nez de broche et de l'axe géométrique 4 d'un alésage 5 ménagé sur l'adapteur pour recevoir un porte-outil 6. L'adapteur 2 présente à cet effet une collerette conique proéminente 7 de faible angle au sommet destinée à être engagée dans un évasement correspondant 8 du nez de broche. Cet adapteur présente en outre une bride de fixation 9 dont la face 10 est destinée à être mise et maintenue en appui sur la face frontale 11 du nez de broche, par l'intermédiaire de vis non représentées, qui traversent des passages 12 de la bride avec un certain jeu et se vissent dans des trous taraudés 13 du nez de broche, Ce montage connu en soi est tel que la collerette conique 7 entre normalement en contact avec l'évasement 8 du nez de broche avant mise en appui axial des faces 10 et 11 lors du serrage des vis de fixation, de sorte que dans la phase finale de fixation de l'adapteur sur le nez de broche, l'adapteur se centre en fonction de l'interengagement des surfaces coniques coopérantes 7-8 grâce aux jeux de sa bride 9 par rapport aux vis, jusqu'à ce que les races 10 et 11 se trouvent serrées l'une contre l'autre. Tout autre mode de fixation précise coaxiale entre broche et adapteur pourrait par ailleurs ici etre utilisez Le porte-outil 6 présente une queue 14, d'enveloppe cylindrique de diamètre légèrement inférieur å celui de l'alésage 5 (par exemple de 0,2 mm) de façon a pouvoir s'y engager aisément, Cette queue présente, pris dans son enveloppe cylindrique, deux plats 15 et 16 qui créent deux aretes axiales 15a et 16a réparties angulairement avec un plat 17 tenant lieu de surface d'appui pour un organe de mise en pression des arêtes 15a et 16a dans l'alésage 5, ici constitué par une vis 18 s'engageant dans un trou radial taraudé 19 de l'adapteurO Des moyens d'indexage angulaire sont prévus entre le porteoutil 6 et l'adapteur 2, ici constitués par un pion 20 emmanché dans un trou radial 21 de l'adapteur de façon å aire saillie dans l'alésage 5 à l'oppose de la vis 18, et par une rainure axiale 22 de largeur correspondante ménagée sur la queue 14 du porte-outil. Le porte-outil 6 présente une collerette 23 dont la race frontale côté queue est destinée à être montée en appui contre la face 24 de l'adapteur 2. Le plat d'appui 17 est incliné dans la longueur de la queue 14 de façon à former une sorte de coin d'appui et de retenue avec-lequel coopère la vis 18, pour le serrage de laquelle est fixé un couple prédéterminé, pouvant autre obtenu à l'aide d'une clé dynamométrique usuelle0 Cet agencement permet d'évidence une interchangeabilité rapide de porte-outil, par simple manoeuvre de la vis 18 ou de tout autre organe de mise en pression équivalent, compte tenu en outre du jeu d'interengagement normal prévu entre adapteur et porte-outil0 Mais il permet en outre, compte tenu de l'indexage annulaire (pion 20 - rainure 22) et de la mise en pression des arêtes 15a, iba suivant deux génératrices données de l'alésage 5, sous une force limitée par le couple de serrage de la vis 18, d'obtenir un remontage précis sur l'adapteur 2 de la machine de tout porte-outil 6 dont la pointe ou arête d'outil telle que 25 a été préalablement préréglée hors machine sur un autre adapteur identique, a une cote donnée par rapport k l'axe géométrique de cet adapteur. Cette précision suppose seulement des tolérances appropriées dans l'usinage des adapteurs et dans leur montage en principe effectué à demeure sur la machine, pour celui ou ceux qui l'équipent. Il n'est plus ainsi besoin de réglage sur la machine d'usinage en cas de changement d'outil et donc de porte-outil, étant k voir qu'il n'est notamment pas demandé à ce dernier de tourner rond", son axe géométrique 4 étant en tait légèrement décalé par rapport à l'axe géométrique de rotation 3 du nez de broche, comme le tait apparaitre le dessin de façon exagérée puisque ce décalage est dt au jeu d'interengagement précité, mais la pointe d'outil 25 se trouvant repositionnée avec sa précision de preregiage et une très faible dispersion observée dans la pratique, pour des tolérances de l'ordre du ou de quelques microns, Bien entendu, dans le cadre de l'invention, l'interengagement mâle - femelle entre adapteur et porte-outil peut en particulier étre inversé comme l'illustre la variante de réalisation objet des figures 3 et 40 Dans ce cas, l'adapteur 26, destiné à autre fixé avec précision sur le nez de broche t suivant le mode d'assemblage "cgne- tace" precêdemment décrit, présente une queue 27 conformée comme la queue 12 avec deux plats 28, 29 créant deux arêtes axiales 30, 31 et un plat 32 tenant lieu de surface d'appui pour un organe d'assemblage avec un porte-outil 33 qui présente un alésage 34 d'interengagement avec la queue 27o L'organe d'assemblage est une vis 35 s'engageant dans un trou radial taraudé 36 du porte-outil. Des moyens d'indexage angulaire entre adapteur et porte-outil sont ici constitués par un pion 37 rapporté sur la bride de l'adapteur et avec lequel coopère un trou borgne correspondant 38, ménagé sur la face frontale du porte-outil destiné b venir en appui contre la face frontale correspondante de l'adapteur. Le plat d'appui 32 de la vis 35 est là aussi incliné de façon å former une sorte de coin d'appui et de retenue. Les conditions de mise en oeuvre de cette variante sont identiques å celles décrites précédemment, Bien entendu, d'autres variantes peuvent être imaginées sans pour autant sortir du domaine de l'invention, étant à bien voir aussi que l'invention ne s'applique pas restrictivement à un montage à porte-outil tournant et pièce à usiner fixe comme dans les exemples décrits, mais qu'elle s'applique en fait tout aussi bien au cas inverse d'un montage de porteoutil fixe par rapport auquel est mobile la pièce à usiner0 REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage de porte-outil sur un élément de machine, caractérisé en ce qu'il comprend un adapteur destiné à etre fixé sur l'élément de machine et un porte-outil ayant avec l'adapteur un interengagement à queue et alésage de réception de cette dernière, laquelle présente, réparties angulairement, deux arêtes axiales d'appui suivant deux génératrices de l'alésage et une surface d'appui d'un organe de mise en pression desdites arêtes dans l'alésage, l'adapteur et le porte-outil ayant aussi un interengagement de moyens d'indexage angulaire, 2. Dispositif de montage de porte-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de mise en pression est une vis à couple de serrage prédéterminé débouchant dans ledit alésage. 30 Dispositif de montage de porte-outil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le porte-outil présente une surface d'appui axial sur une face d'appui de 1 1adapteur. 4o Dispositif de montage de porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'appui dudit organe de mise en pression est inclinée de façon à former coin d'appui et de retenue,