Brevet FR2504837A1 — publié le 19821105

La présente invention concerne les constructions mécaniques et a notamment pour objet une table portepièce pour une machine-outil d'usinage des métaux par coupe. Il est plus avantageux d'appliquer la présente invention notamment autours verticaux à un seul montant, destinés à l'usinage de grosses pièces, par exemple de 25000 sm de diamètre et pesant à peu près 200 tonnes. Il est possible d'utiliser la table porte-pièce conforme à l'invention dans les fraiseuses verticales à tailler les engrenages, pour le montage et le blocage d'une pièce à usiner de grand encombrement. connatt bien des tables porte-pièce à axe de rota tion vertlcaljcosprenant une semelle munie de guidages annulaires plats sur lesquels est monté un plateau. Sur ce plateau on monte des pièces à usiner dont le diamètre et le poids varient dans de larges plages. Les tables peuvent être munies de guidages de roulement , hydrodynamiques, hydrostatiques, etc. Le plateau peut être soumis à une déformation de flexion en fonction des dimensions, du poids de la pièce à usiner et de l'endroit de son montage sur le plateau. Dans le cas d'une pièce à usiner de diamètre sensiblelent supérieur à celui du plateau (cas d'une pièce annulaire) et d'une charge agissant sur la partie périph- rique du plateau, ce dernier prend par fléchissement une forme en "parapluie". Dans le cas d'une pièce de diamètre sensiblement inférieur au diamètre des guidages annulaires, le plateau sur lequel agit la charge concentrée au centre du plateau prend la forme d'un "parapluie renversé". Les déformations mentionnées rendent difficile le travail des guidages, car elles provoquent dans ceux-ci des gauchissements suivant leur largeur. Les guidages hydrostatiques sont particulièrement sensibles à la déformation du plateau Par suite des gaucbissements des guidages hydrostatiques résultant de la déformation du plateau, le teu suivant la largeur des guidages devient irrégulier, ce qui entrains une augmentation de la consommation d'huile et un risque de contact métallique et d'égratignures. Tous ces inconvénients baissent la durée de vie des guidages de la table porte-pièce et, par conséquent, la précision de l'usinage de la pièce On connaît des tables porte-pièce de machines-outils d'usinage des métaux par coupe, comportant une semelle et un plateau recevant la pièce à usiner et monté sur des guidages . Les guidages sont des appuis hydrostatiques disposés en une rangée suivant une circonférence. Chaque appui hydrostatique est constitué par un élément individuel ou distinct à autopositionnement, dans lequel sont pratiqués, du côté orienté vers le plateau, des poches remplie d'un liquide sous pression, et du côté orienté vers la semelle, un élément sous forme d'un demi- cylindre. Cette conception des appuis assure l'aptitude des guidages à fonctionner même en cas de déformations notables du plateau provoqués par le poids de la pièce à usiner. La capacité de charge de la table munie d'appuis réalisés selon la conception mentionnée est limitée par les hautes pressions unitaires engendrées dans les zones d'assemblage des demi-cylindres des éléments à autopositionnement à la surface de la semelle de la table porte-pièce. Du fait que l'appui est constitué par des éléments individuels à autopositionnement, la technologie de leur fabrication et leur réglage en hauteur sont compliqués. On s'est donc propos de mettre au point une table porte-pièce pour une nachine-outil d'usinage de métaux par coupe, dans laquelle le plateau serait réalisé selon une conception qui permettrait d'obtenir une répartition régulière de la charge sur les guidages et d'anAliorer les conditions de leur fonctionnement. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une table porte-pièce pour une machine-outil d'usinage de métaux par coupe, comportant une semelle sur laquelle est monté un plateau recevant la pièce à usiner et mobile en rotation sur des guidages annulaires, caractérisée, suivant l'invention, en ce que le plateau est constitué par au moins deux parties disposées coaxialement, montées l'une par rapport à l'autre avec un Jeu permettant à celles-ci de fléchir librement lors du montage de la pièce à usiner et articulées entre elles dans la zone des guidages annulaires. Il est avantageux de réaliser dans une partie du plateau en son milieu, un évidement de forme étagée, et de donner à l'autre partie du plateau une forme correspondant audit évidement et de la monter dans cet évidesent. Cette conception du plateau permet d'obtenir des dimensions en hauteur identiques à celles des plateaux connus, sans toutefois réduire les possibilités technologiques de la machine-outil, autrement dit, en permettant d#tzii#surlamachine-outil des pièces dans la même plate de dimensions en hauteur que dans le cas des machines- outils connues. Il n'est pas soins avantageux de réaliser ladite autre partie du plateau sous forme d'un disque creux. Cette réalisation de ladite autre partie n'augmente pas le poids du plateau et permet de distribuer d'une manière régulière la charge sur les guidages lors du montage des pièces à usiner. Il est possible de fixer d'une manière amovible des poutres d'appui par leurs extrémités sur ladite autre partie du plateau, à sa périphérie et régulièrement sui- vant une circonférence. Cela donne la possibilité de monter sur la table porte-pièce une plus grande gamme de pièces à usiner de forme annulaire, dont les dimensions en largeur dépassent sensiblement le diamètre du plateau, la charge agissant sur les guidages étant répartie d'une manière régulière. Il est avantageux d'articuler les poutres d'appui à une partie du plateau dans la zone des guidages annulaires, ce qui donne la possibilité aux poutres de fléchir librement sous l'action du poids de la pièce à usiner, sans transmettre un couple de renversement aux guidages du plateau. La table porte-pièce de la machine-outil d'usinage des métaux par coupe, réalisée selon la présente invention, permet de réduire la déformation du plateau tant en cas de montage de la pièce à usiner au centre qu'à la péri- phérie de ce plateau et d'assurer une répartition régulière de la charge, ce qui permet de monter le plateau conforme à l'invention sur des guidages hydrostatiques, hydrodynamiques, ou des guidages de roulement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails, et avantages de celle-ci apparattront 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 aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente d'une manière schématique une table porte-pièce de tour vertical (en coupe longitudinale) - la figure 2 représente la même table avec les poutres d'appui - la figure 3 représente la même table vue d'en haut et à échelle agrandie. La table porte-pièce d'une machine-outil d'usinage des métaux par coupe comporte une semelle 1 (figures 1 et 2) sur les guidages annulaires 2 de laquelle est monté un plateau 3 recevant la pièce à usiner 4 et pouvant tourner. Le plateau 3 est constitué par au moins deux parties 5 et 6 disposées coaxialement. Ces parties sont montées, relativement l'une à l'autre, avec un Jeu "a" leur permettant de fléchir librement sous l'action de la pièce à usiner montée. Les parties 5 et 6 du plateau sont articulées entre elles dans la zone des guidages annulaires 2. Dans l'une(S) des parties du plateau 3, en son milieu, est pratiqué un évideiaxt 7 à gradin. L'autre partie 6 du plateau 3, réalisée sous forme d'un disque creux est montée dans ledit évidement 7. La partie 6 du plateau 3 disposée dans l'évidement 7 prend appui sur-la saillie 8 en formant ainsi un Joint articulé entre elle et la partie 5. Pour mettre le plateau 3 en rotation, la partie 5 est reliée à une commande qui peut être réalisée selon n'importe quelle conception appropriée connue en soi. Pour que les parties 5 et 6 du plateau 3 tournent conlointement, elles sont reliées entre e#s par un moyen approprié connu en soi, par exemple, à l'aide de chevilles clavettes, dents, etc., qui permettent à la partie 6 du plateau 3 de fléchir librement. En cas d'usinage d'une pièce 9 (figure 2) dont le diamètre est supérieur à celui du plateau 3, des poutres d'appui 10 sont fixées par leurs extrémités sur l'autre partie 6 du plateau 3, à sa périphérie. Ces poutres sont disposées régulièrement suivant une circonférence de la manière représentée sur la figure 3 et sont fixées avec possibilité d'être démontées par des moyens appropriés connus en soi, par exemple à l'aide de vis, boulons, etc. Les poutres d'appui peuvent être réalisées selon n'importe quelle conception appropriée, par exemple composites, télescopiques, etc. Les poutres d'appui 10 (figure 2) s'appuient sur les articulations Il montées sur la partie 5 du plateau 3 de façon que les axes des articulations 11 se trouvent dans la zone des guidages annulaires 2. il est possible de réaliser sur la poutre d'appui 10 l'articulation reliant cette poutre à la partie 5 du plateau 3. La table porte-pièce Ae la machine-outil d'usinage de métaux par coupe fonctionne de la façon suivante. Pour l'usinage d'une pièce 4 (figure 1) dont le diamètre est inférieur au diamètre des guidages annulaires 2, on la monte directement sur la partie 6 du plateau 3, qui1 souks l'action du poids de la pièce, se déforme. A ce moment, le Jeu "a" assure les conditions de la déformation libre de la partie 6 et il n'y a aucune déformation sensible de la partie 5 du plateau 3, du fait que les parties 5 et 6 sont articulées entre elles dans la zone des guidages annulaires 2. Dans ce cas, les forces de réaction R (figure 1) se trouvent dans la zone des guidages 2 et sont orientées verso haut (d'après le dessin). Pour l'usinage d'une pièce 9 de forme annulaire dont le diamètre est supérieur à celui du plateau 3, on la monte sur les poutres d'appui 10. Sous l'action du poids de la pièce 9, les poutres d'appui 10 se déforment conJointement (comme un seul élément) avec la partie 6 du plateau 3, en transmettant la charge aux articulations 11. Les articulations Il transmettent la charge par l'intermédiaire de la partie 5 du plateau 3 aux guidages annulaires 2, sans provoquer de déformation de fléchissement du plateau 3. Dans ce cas, les forces de réaction R1 (figure 2) se trouvent elles-aussi au-dessus des guidages et sont orientées ven le haut (d'après le dessin). La partie 6 du plateau fl4chit librement en sens inverse de son fléchissement quand le diamètre de la pièce 4 montée sur elle est inférieur à celui des guidages 2. En cas d'usinage d'une pièce dont le diamètre se trouve dans les limites de la zone des guidages annulaires, autrement dit, quand le diamètre de la pièce est voisin du diamètre des guidages annulaires, son poids est transmis directement au plateau 3 dans la zone des guidages 2, sans provoquer aucune déformation sensible du plateau 3. il s'ensuit que la charge due au poids de la pièce à usiner 4 (9) ne déforme pas sensiblement le plateau 3, du fait qu'elle est touJours transmise au plateau 3 dans la zone des guidages 2 quel que soit l'encombrement de la pièce. La plateau exécuté selon la présente invention peut être monté pratiquement sur n'importe quels guidages tels que s hydrostatiques, hydrodynamiques, guidages de roulement, etc., en assurant une réparation régulière de la charge sur ceux-ci, ce qui,à son tour, augmente la durée de vie de la table sans diminuer la qualité de l'usinage. 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. Table porte-pièce pour une machine-outil, du type comportant une semelle sur laquelle est monté, sur des guidages annulaires, un plateau mobile en rotation portant la pièce à usinera caractérisée en ce que le plateau 3 se compose d'au moins deux parties (5, 6) disposées coaxialement et entre lesquelles est ménagé un Jeu (a) permettant leur libre fléchissement quand la pièce à usiner (4, 9) est montée sur elles, lesdites parties (5, 6) étant articulées entre elles dans la zone des guidages circulaires (2). 2. Table porte-pièce suivant la revendication 1, caractérisée en ce que dans l'une (5) des parties da plateau (3) est réalisé un évidement (7) à gradin, l'autre partie (6) du plateau (3) ayant une forme correspondant à celle dudit évidement et étant montée dans ce dernier. 3. Table porte-pièce suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite autre partie (6) du plateau (3) est réalisée sous forme d'un disque creux. 4. Table porte-pièce suivant l'une des revendications 1 , 2 et 3, caractérisée en ce qu'à la périphérie de ladite autre partie (6) du plateau (3) sont fixées d'une façon amovible les extrémités de poutres d'appui (10) distribuées régulièrement suivant une circonférence. 5. Table porte-pièce suivant l'une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisée en ce que les poutres d'appui (10) sont articulées à l'une (5) des parties du plateau (3) dans la zone des guidages annulaires précités.