Brevet FR2505706A1 — publié le 19821119

Perfectionnement aux dispositifs de guidage d'organes de machinesoutils. La présente invention a pour objet un perfectionnement aux dispositifs de guidage d'organes de machines-outils. Dans une machine-outil, les chariots porte-outils tels que les chariots de fraiseuse-aleseuse à axe horizontal ou les cuirasses de fraiseuses à axe vertical doivent être guidés sans jeu et avec rigidité sur les glissières aménagées sur le b ti principal. Lors des déplacements relatifs des divers éléments mobiles de la machine-outil comme par exemple une table porte-pièce mobile, un montant mobile, une traverse mobile ou le chariot porte-outil, les éléments constitutifs du bâti sont soumis à des efforts variables appliqués en des points variables et présentent donc des déformations variables qui modifient la position angulaire de l'axe de l'outil par rapport à la pièce à usiner. Par ailleurs, pour certaines opérations de fraisage ou de surfaçage pour la finition, on utilise des fraises de grand diamètre qui comportent des dents en carbure, rapportées et fixées mécaniquement. Pour des raisons de précision, cette fixation des dents qui est très rigide par rapport aux efforts de coupe n'est pas très résistante dans le cas où les dents sont soumises à un effort d'arrachement. De ce fait, il faut éviter que lesdits re talonnent à l'arrière et en conséquence il fart disposer l'axe de rotation des fraises dans une position située dans le plan normal à la surface à usiner contenant la vitesse d'avance et légèrement décalée par rapport à la normale à la surface à usiner. Enfin, la recherche de certains états de surface des pièces après usinage conduit à envisager de donner à l'axe de rotation des fraises une position située dans le plan normal à la surface à usiner contenant la vitesse d'avance et légèrement décalée par rapport à la normale à la surface à usiner afin que l'outil trace sur la piève des arcs de courbe réguliers. Dans tous les cas, il est avantageux de pouvoir régler commodément l'inclinaison de l'outil dans le repère de référence lié à la machine-outil. La présente invention permet de réaliser ce réglage commodément lorsque,selon une disposition connue, le chariot porteoutil est guidé sur une glissière solidaire du bati de la machine par des couples de patins hydrostatiques aménagés dans le chariot et alimentée en fluide sous pression, les deux patins de chaque couple étant placés vis-à-vis pour coopérer avec deux faces opposées et parallèles de la glissière. Conformément à la présente invention ce dispositif comprend au moins deux couples de patins dont l'un des couples est alimenté en fluide sous une pression et un débit constants et dont l'autre couple a chacun de ses patins alimenté en fluide sous une pression variable et avec un débit variable, les variations de pression des circuits d'admission de fluide dans chacun des deux patins étant coordonnées pour qu'à une augmentation de la pression d'alimentation du circuit de l'un des deux patins corresponde une diminution de la pression du circuit de l'autre patin, de manière à engendrer un déplacement relatif du chariot par rapport à la glis sière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en elévation de face d'une fraiseuse à portique; - la figure 2 est une vue en élévation de la cuirasse portant la tête de la fraiseuse de la figure 1 munie du dispositif suivant l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2; - la figure 5 est une vue en perspective partielle de la fraiseuse de la figure 1; - la figure 6 est un schéma du moyen d'alimentation en fluide sous pression du dispositif suivant l'invention. A la figure 1 on a représenté une fraiseuse à portique qui comprend un bâti 2 sur lequel est montée coulissante horizontalement une table 1 portant les pièces à usiner, ladite table étant disposée entre deux montants 4, 4a reliés entre eux à leur partie supérieure par une poutre horizontale 20. Sur les montants 4, 4a est montée coulissante verticalement une traverse hozizontale 3 qui présente des glissières 8, 9 sur lesquelles est monté coulissant horizontalement un chariot ou cuirasse 5 supportant une tête d'usinage 6 qui coulisse verticalement sur ladite cuirasse. La tete d'usinage 6 comporte une broche 7 d'axe vertical qui est destinée à recevoir un outil d'usinage.La cuirasse 5 (figures 2, 3, 4) est guidée sur les glissières 8, 9 au moyen de patins hydrostatiques 10 à 10 d, 11 à 11b 12 à 12b, 13 à 13b, 14 à 14b et 15 à 15k constitués par des cavités ménagées dans la cuirasse et qui sont alimenté3 en fluide hydrostatique sous pression. Les patins 10, lOa, lOb et 11, Ila lo sont ménagés sur les faces de la cuirasse 5 disposées de part et d'autre de la glissière 8 en regard des faces verticales 8a, 8b 8b avant et arrière de celle-ci. Les patins sont disposés par couples 10, 11 - lova, lla et 10b, 11b, de telle sorte que les deux patins 10, 11 d'un meme couple sont disposés vis-à-vis en regard des deux faces planes parallèles et opposees 8a, 8b de la glissière supérieure 8. De la même manière, les patins 12, 12a, 12b sont disposés vis-à-vis des patins 13, 13a, 13b sur las faces de la cuirasse 5 (figure 4) situées en regard des faces verticales avant 9a et arrière 9b de la glissière inférieure 9. Enfin et de la meme manière, les patins hydrostatiques 14, 14a, 14b sont disposés vis-à-vis des patins 15, 15a, 15n sur les faces de la cuirasse situées en regard des faces horizontales supérieure 9c et inférieure 9d de la glissière inférieure 9. Ces patins hydrostatiques sont alimentés en fluide sous pression conformément au circuit représenté à la figure 6 et qui comprend une pompe 21 entraînée en rotation par un moteur 22 et dont le conduit de refoulement 19 est relié selon un principe connu à chacun des patins hydrostatiques 10 à 10b, 11 à 11b, 12 à 12b, 13 à 13b, 14 à 14k et 15 à 15k par un organe de réglage de pression 18 d'un type connu et un conduit capillaire 17 à un conduit 16 qui débouche dans chaque patin hydrostatique. L'organe de réglage de pression 18 permet de faire varier à volonté la pression d'alimentation Pa du conduit capillaire. Ainsi, pour une pression Pt constante dans le patin, c'està-dire pour une force constante appliquée au patin, il est possible, en faisant varier la pression d'alimentation Pa, de faire varier à volonté le débit d'alimentation du patin et, par consé- quent, de faire varier l'espace entre le bord de fuite du patin et la glissière et, par suite, la position relative du chariot et de la glissière. Dans le dispositif de fraisage représenté à la figure 5, l'axe X est normal au plan contenant les glissières 8, 9, l'axe Y est un axe parallèle aux glissières 8, 9 et l'axe Z est perpendiculaire auxdites glissières et il est contenu dans le plan contenant les glissières 8 et 9. Une rotation de la cuirasse 5 autour d'un axe parallèle à l'axe X et passant par le centre de symétrie des patins 14a; 15a est obtenue en maintenant constante la pression d'alimentation des circuits d'admission de fluide des patins 10, 10a, 10b, 11, 11a, 11b, 12, 12a, 12g, 13, 13a, 13b, 14a, 15a et en augmentant ou en diminuant la pression d'alimentation des patins 14, 15k et en diminuant ou en augmentant simultanément la pression d'alimentation des circuits des patins 14b, 15. 11 en résulte que les patins 14a, 15a constituent un point fixe autour duquel peuvent basculer les extrémités de la cuirasse 5 suivant l'axe X. De même une rotation autour de la cuirasse 5 autour d'un axe parallèle à l'axe Y et passant par l'axe de symétrie des patins 14, 14a, 14b et 15, 15a, 15b est obtenue en maintenant constante la pression d'alimentation des circuits des patins 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b, 14, 14a, 14b, 15, 15a, 15b, et en augmentant ou diminuant la preasion d'alimentation des circuits des patins 10, 10a, 10k et en diminuant ou augmentant simultanément la pression d'alimentation des patins 11, 11a, 11b. Il en résulte que les patins 14, 14a, 14b et 15, 158 15k constituent un point fixe autour duquel peut basculer la cuirasse 5 suivant l'axe Y. De même, une rotation de la cuirasse 5, autour d'un axe parallèle à l'axe Z et passant par le centre de symétrie des patins 12a, 13a et lOa, 11a, est obtenue en maintenant constante la pression d'alimentation des circuits des patins 10a, lla, 12a, 13a, 14, 14a, 14b, 15, 15a, 15b, et en augmentant ou diminuant la pression d'alimentation des circuits des patins 10, llb, 12, 13b et en diminuant ou en augmentant simultanément la pression d'alimentation des circuits des patins 10b, 11, 12b, 13. Il en résulte que les patins 10a, lla, 12a, 13a constituent un point fixe autour duquel peut basculer la cuirasse suivant l'axe Z. Une combinaison de ces trois rotations permet d'obtenir une rotation de la cuirasse 5 autour d'un axe quelconque passant par le centre de symétrie commun aux patins 14a, 15a et 12a 13a. Bien entendu, la description l'est pas limitative et l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir pour cela du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de guidage d'organes et notamment de chariots de machines-outils du type à couples de patins hydrostatiques alimentés en fluide sous pression, les deux patins d'un meme couple étant disposés vis-à-vis et coopérant avec deux faces planes parallèles et opposées d'au moins une glissière solidaire d'un bati de machine-outil caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux couples de patins 0, 11 et 10a, 11a)dont l'un des couples (10, 11) est alimenté en fluide sous une pression et un -'débit constants et dont l'autre couple toua, îla)a chacun de ses patins alimenté en fluide sous une pression variable et avec un débit variable, les variations de pression des circuits d'admission de fluide dans chacun des deux patins (10a, 11a) étant coordonnées pour qu'à une augmentation de la pression d'alimentation du circuit de l'un des deux patins (10a, 11a) corresponde une diminution de la pression du circuit de l'autre patin (l0a, lla), de manière à engendrer un déplacement relatif du chariot (5) par rapport à la glissière (8). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une seule glissière (9) et trois couples de patins hydrostatiques (14, 15, 14a, 15a, 14-b, 15k) coopérant avec deux faces parallèles opposées (9c, 9d) de la glissière 9, l'un des couples (14a, 15a) de patins hydrostatiques étant alimenté aculs une pression et avec un débit constants et les deux autres couples de patins (14, 15 et lo, 15k) hydrostatiques étant alimentés sous une pression variable et avec un débit variable, de telle sorte que la pression et le débit d'alimentation de celui des patins (14) du premier couple (14, 15) à pression variable coopérant avec l'une des faces de la glissière (9) soient égaux à celui des patins (lo) du deuxième couple (14b, 15-b) à pression variable coopérant avec la face opposée de la glissière (9). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux glissières de guidage (8, 9), un premier couple de patins hydrostatiques (12, 13, 12a, 13a > 12k, 13b) alimentés sous une pression et avec un débit constants et coopérant avec les faces (9a, 9b) de la première glissière (9) parallèles au plan défini par les deux glissières (8, 9) et un deuxième couple de patins hydrostatiques (10, 11 10a, 11a et 10b, 11b) alimentés sour une pression et avec un débit variables et coopérant avec les faces (8a, 8b) de la deuxième glissière (8) parallèles au plan défini par les deux glissières.