Brevet FR2501557A1 — publié le 19820917

La présente invention concerne les outils pour l'usinage de surfaces de métaux par coupe et déformation plastique, et a notamment pour objet un dispositif d'usinage de surfaces cylindrique. Il est préférable d'utiliser le dispositif conforme à l'invention sur les tours à charioter et à fileter pour l'usinage d'arbres, de tiges de vérins hydrauliques, d'axes et d'autres pièces similaires. Les machines-outils munies du dispositif proposé pour l'usinage de surfaces cylindriques peuvent être utilisées dans la construction des tracteurs et des machines agricoles, des véhicules automobiles, des machines routières, ainsi que dans d'autres branches de l'industrie. On connait des dispositifs d'usinage de surfaces cylindriques montés sur des tours d'usinage des métaux. Ces dispositifs comportent, disposés successivement dans un corps, un porte-outil à outil de coupe et une tête à molettes de déformation disposées régulièrement suivant une circonférence. Dans ce dispositif connu, le porte-outil muni de l'outil de coupe est monté dans ledit corps de façon à permettre ses déplacements de réglage et est fixé rigidement pendant l'usinage. Pendant la coupe, l'outil de coupe ainsi fixé est soumis à une charge variable, les variations de la charge étant dues aux variations de la surépaisseur et de la dureté de la pièce à usiner dans ses différentes sections et suivant sa longueur, d'une part, et au desaxage de la broche de la machine-outil et du dispositif, d'autre part. De ce fait, la précision des surfaces usin8es esthasse,surtout en cas d'usinage d'arbres peu rigides. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif d'usinage de surfaces cylindriques pour machinesoutils d'usinage des métaux, dans# lequel le porte-outil serait réalisé et monté dans le corps précité de manière à permettre d'élever la précision et le rendement de l'usinage. Ce problème est résolu à l'aine d'un aispositif d'usinage ae suraces cylilarisues pour macsines-outils d'usinage des metaux, dans le corps duquel sont disposés successivement un porte-outil muni d'un outil de coupe et une tête à molettes de déformation, caractérisé, selon l'invention, en ce que le porte outil comporte un orifice pour le passage de la pièce à usiner et qu'un deuxième outil est fixé dans ledit porte-outil de façon que les sommets des deux outils de coupe soient disposés en opposition mutuelle, et en ce que sur ledit corps est monté un organe de guidage disposé dans un plan perpendiculaire à la direction de l'avance longitudinale et monté mobile en rotation pour permettre leur positionnement, ledit porte-outil étant monté dans ledit organe de guidage de façon à pouvoir "flotter" pendant l'usinage. Il est avantageux de réaliser l'organe de guidage précité sous forme d'un disque dans lequel est pratiquée une encoche débouchante diamétrale et d'exécuter le porte-outil sous forme d'une plaque rectangulaire montée dans ladite encoche débouchante. L'organe de guidage et le porte-outil sont de construction simple et fiable en utilisation. Le dispositif d'usinage de surfaces cylindriques pour machines-outils d'usinage des métaux, exécuté selon la présente invention, permet d'améliorer la précision de l'usinage et d'augmenter en meme temps la productivité du travail ainsi que la tenue des outils de coupe. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références au dessin non limitatif annexé dans lequel - la figure 1 représente schématiquement un dispositif d'usinage de surfaces cylindriques conforme à l'invention (vue d'ensemble) - la figure 2 est une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1. Le dispositif d'usinage de surfaces cylindriques pour machines-outils d'usinage des métaux comporte un corps 1 (figure 1) dans lequel sont disposés successivement un porte-outil 2, un organe de guidage 3, une tête 4 à molettes de déformation 5 (figure 2). Le porte-outil 2 est exécuté sous forme d'une plaque rectangulaire avec un orifice 2a pour le passage de la pièce à usiner 6, et avec deux encoches 7 (figures 1) et 7a dans chacune desquelles est placé un outil de coupe 8, 8a, respectivement. Les encoches 7 et 7a sont réalisées de manière que les outils de coupe 8 et Sa soient disposés en opposition l'un à l'autre et de façon que leurs sommets respectifs se trouvent sur un même axe. L'outil de coupe 8 est monté de manière qu'on puisse régler sa position pour une cote d'usinage déterminée en se servant d'un couple cinématique écrou 9 vis 10 (figure 2).L'outil de coupe Sa est fixé rigidement dans le porte-outil 2. Le porte-outil 2 muni des outils de coupe 8 et Sa est monté dans l'organe de guidage 3 de manière à pouvoir "flotter" au cours de l'usinage. L'organe de guidage 3 est exécuté sous forme d'un disque 11 dans lequel est pratiquée une encoche débouchante 12 disposée diamétralement pour recevoir le porte-outil 2. Le disque 11 monté dans le corps 1 est mobile en rotation pour permettre le réglage de sa position. A cet effet, on a pratiqué suivant sa périphérie des orifices oblongs 13 (figure 1) dans lesquels sont placées des vis 14. Il est aussi possible de réaliser ledit organe de guidage et ledit porte-outil selon toute autre conception appropriée. La tête 4 comprend une cage 15 à gorges dans lesquelles sont montées les molettes de déformation 5 réparties régulièrement suivant une circonférence et prenant appui sur un élément d'appui 16 à cône intérieur, monté dans le corps 1. Le porte-outil 2 est retenu dans l'encoche 12 par des plaques 17 et 18. Le système de refroidissement n'est pas décrit et n'est pas illustre sur les dessins, car il n'entre pas dans le cadre de la présente invention. Le dispositif d'usinage de surfaces cylindriques pour les machines-outils d'usinage des métaux fonctionne de la manière suivante. Le corps 1 du dispositif est fixé par exemple sur le chariot (non représenté) d'un tour à chariotenbet à fileter. En tournaatlc disque 11 sur le corps 1 dans le sens "A" ou dans le sens "B", on règle sa position de façon que les surfaces parallèles de son encoche 12 soient disposées dans des plans horizontaux, et on le bloque à l'aide des vis 14. Le réglage des outils de coupe 8 et 8a pour la cote d'usinage prescrite se fait à l'aide d'un échantillonétalon en dehors de la machine-outil. Le porte-outil 2 portant les outils de coupe 8 et 8a positionnés pour ladite cote est logé dans l'encoche 12 et retenu par les plaques 17 et 18 qui l'empêchent de tomber. La pièce à usiner 6 est fixée entre les pointes (non représentées) (iu tour à charioter et à fileter. Ceci fait, on déplace la cage 15 pour positionner les m#s de déf psscrite, dont la valeur dépend de la valeur du serrage nécessaire à l'obtention de la rugosité voulue de la surface de la pièce à usiner 6. Après avoir préparé le dispositif en vue du travail à exécuter, on enclenche l'alimentation en liquide de refroidissement (non représenté), puis on met en rotation la pièce à usiner dans le sens de la flèche "C" et on met en action l'avance longitudinale du chariot de B machine-outil dans le sens "sn. Le porte-outil 2 se déplace, à la vitesse imposée d'avance axiale (longitudinale), -le long de la pièce, et les outils de coupe 8 et 8a enlèvent la surépaisseur calculée pour ltobtention de la cote de la pièce à usiner 6 prescrite pour le moletage superficiel. En même temps, les molettes de déformation 5, qui suivent les outils de coupe 8 et 8a, effectuent une déformation plastique des microrugosités.A la fin de l'usinage, on dépose la pièce usinée de la machine-outil, le dispositif revient en position de départ po#un nouveau cycle de travail, et les molettes 5 reprennent automatiquement leur position correspondant auAiamètre d'usinage calculé. Pendant l'usinage, le porte-outil 2 effectue un déplacement ("flottement") dans une direction perpendiculaire à l'avance longitudinale "S" du chariot de la machineoutil, en réalisant ainsi l'enlèvement uinforme de la surépaisseur suivant toute la longueur de la pièce à usiner 6, ce qui assure une haute précision et une qualité élevée de l'usinage. Le montage "flottant" du porte-outil accrott aussi la stabilité dimensionnelle de l'outil de coupe, car les efforts de coupe sont répartis régulièrement entre les deux outils. Un modèle expérimental du dispositif fabriqué selon la présente invention a été monté sur un tour à charioter er à fileter, et, lors de l'usinage de pièces en forme de tige a assuré une élévation de la précision jusqu'à h7 à h8 et une augmentation de 150 96 de la productivité. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'usinage de surfaces cylindriques pour machines-outils d'usinage des métaux, du type dans le corps duquel sont disposés successivement un porte-outil muni d'un outil de coupe et une tête à molettes de déformation, caractérisé en ce que le porte-outil (2) comporte un orifice pour le passage de la pièce à usiner et qu'un deuxième outil (8) ou(8a)est monté dans ledit porte-outil de façon que les sommets des deux outils de coupe 8 et Sa soient disposés en opposition mutuelle, et en ce que, sur ledit corps, est disposé dans un plan perpendiculaire à la direction de l'avance longitudinale un organe de guidage (11) mobile en rotation pour permettre le réglage de sa position, ledit porte-outil étant monte dans ledit organe de guidage de-façon à pouvoir "flotter" pendant l'usinage. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de guidage est réalisé sous forme d'un disque (11) dans lequel est pratiquée une encoche débouchante (12) disposée diamétralement, ledit porte-outil étant exécuté sous forme d'une plaque rectangulaire (2) montée dans l'encoche débouchante (12).