Brevet FR2518002A1 — publié le 19830617

Tête multiple pour machine-outil à têtes multiples interchan- geables. La présente invention concerne une tête multiple pour machine- outil à têtes multiples interchangeables. Parmi les machines-outils de ce genre, il en existe une du type, représenté sur la figure l à titre d'exemple, comportant un socle de machine A surmonté par un groupe moteur C pouvant décrire des mouvements d'avance et de recul par rapport à une table porte-pièces B montée devant lui, une glissière annulaire F comportant deux rails annulaires, supérieur et inférieur entou- rant chacun le groupe moteur C, ainsi qu'un rail arrière fixe D et qu'un rail avant mobile E pouvant avancer et reculer en même temps que le froupe moteur C, et une série de têtes multiples montées sur la glissière annulaire F et dont l'une quelconque peut être amenée sélectivement sur les rails mobiles supérieur et inférieur E par rotation d'une table index I et du fait d'un mouvement d'avance du groupe moteur C, la tête multiple sélec- tionnée sur les rails mobiles E avance avec ceux-ci vers une pièce à usiner W montée sur la table porte-pièces B et la tête multiple exécute un usinage sur la pièce W. Il est courant, avec ce type de machine-outil, que la tête multiple soit construite de manière que son embase de montage A présente sur la surface arrière un accouplement b destiné à être accouplé à un arbre menant G'situé sur la surface avant du groupe moteur C, et une unité d'usinage à plusieurs broches d, comportant une boîte d'engrenage c est agencée pour être entraînée par la puissance transmise à partir de l'accouple- ment b et est fixée sur la face avant du socle support de mon- tage a de manière que sa direction axiale s'étende suivant la direction d'avance et de recul des rails mobiles E et qu'un mouvement d'avance des rails E assure l'exécution d'une opéra- tion de perçage ou autre opération d'usinage sur une surface de la pièce W orientée perpendiculairement à la direction d'avance et de recul des rails mobiles E. En conséquence, toute opération d'usinage à exécuter sur la surface de la pièce E qui est perpendiculaire à la direction d'avance et de recul des rails mobiles E peut être effectuée en choisissant l'une quelconque des diverses têtes multiples portées par les rails mobiles E mais un usinage ne saurait être correctement exécuté sur une surface inclinée de la pièce E qui n'est pas perpendiculaire à la direction d'avance et de recul des rails mobiles E. On peut envisager, dans ce cas, de fixer une unité d'usinage sur l'embase support a de façon que sa direction axiale puisse être inclinée par rapport à la direction d'avance et de recul des rails mobiles E et aussi d'agencer l'unité d'usinage pour qu'elle puisse décrire des mouvements d'avance et de recul suivant sa direction axiale, de sorte qu'après avance des rails mobiles E jusqu'en une position préfixée, on fait avancer l'unité d'usi- nage d suivant sa direction axiale afin qu'elle puisse agir sur la surface inclinée de la pièce W Toutefois l'obtention de ce résultat pose le problème de savoir comment transmettre le mou- vement du groupe moteur C à l'unité d'usinage agencée pour pou- voir avancer et reculer suivant une direction inclinée. Dans le cas notamment o l'on fixe plusieurs unités d'usinage sur l'embase de montage a de façon que leurs directions d'incli- naison diffèrent les unes des autres, afin d'effectuer des usinages simultanés sur plusieurs surfaces inclinées de la pièce W, s'il est prévu de transmettre la puissance mécaniquement, par engrenage, à chacune des unités d'usinage, le mécanisme de transmission devient d'une construction compliquée et de grandes dimensions, et son montage sur l'embase de montage a devient difficile. La présente invention repose sur l'idée que si une unité d'usi- nage est conçue pour être actionnée par de l'huile sous pression, on peut assurer son entraînement en prévoyant simplement des tuyaux d'huile sous pression sans qu'il soit besoin d'un méca- nisme de transmission de puissance compliqué; l'invention a donc pour but de proposer une tête multiple susceptible d'être mon- tée sur une machine-outil à têtes multiples interchangeables et de travailler sur une surface de pièce inclinée L'invention a pour objet une tête multiple pour machine-outil à têtes multiples interchangeables comportant un socle surmonté par un groupe moteur pouvant avancer et reculer par rapport à une table porte- pièces située en face de lui et une glissière annulaire entou- rant le groupe moteur et comportant un rail arrière fixe et un rail avant pouvant avancer et reculer en même temps que le groupe moteur, la tête multiple étant agencée pour être montée sur une embase de montage sur la glissière annulaire, ladite tête mul- tiple étant caractérisée en ce qu'une unité d'usinage est montée sur une surface frontale de l'embase de montage de façon que sa direction axiale puisse être inclinée par rapport à la direction d'avance et de recul du rail mobile et en ce qu'en outre, l'uni- té d'usinage est du type hydraulique et actionnée par une pompe hydraulique, et montée mobile de façon à pouvoir décrire des mou- vements d'avance et de recul suivant sa direction axiale sous l'action d'un vérin hydraulique. On va maintenant décrire à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention et une variante en se référant aux dessins ci- annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation latérale avec coupes partielles d'une machine-outil à têtes multi- ples interchangeables sur laquelle sont montées des têtes multiples traditionnelles; la figure 2 est une vue en élévation latérale avec coupes partielles d'une machine-outil à têtes multiples interchangea- bles sur laquelle sont montées des têtes multiples selon l'invention; la figure 3 est une vue en éléva- tion latérale avec coupes partielles de la même ma- chine en fonctionnement; la figure 4 est une vue en plan d'une unité d'usinage, choisie à titre d'exemple, destinée à être montée sur la tête multiple selon l'invention; la figure 5 est une vue en élévation latérale et coupe partielle de la tête multiple selon l'invention ne comportant pas d'unité d'usinage mon- tée sur elle; la figure 6 est une vue en élévation frontale de la même tête multiple; la figure 7 est une vue en élévation frontale avec coupe partielle d'une variante de tête multiple selon l'invention, et la figure 8 en est une vue en coupe par VIII-VIII de figure 7. La figure 2 représente un exemple de tête multiple selon l'inven- tion montée sur une machine-outil à têtes multiples interchangea- bles sensiblement identique à celle selon la technique antérieure représentée sur la figure 1 On va donner ci-dessous quelques éclaircissements quant à la structure de la machine-outil elle- même A savoir la table index I est montée à rotation sur un bâti fixe H porté par le socle de machine A de manière à se trouver au-dessus du rail annulaire supérieur F de façon qu'en la faisant tourner, on puisse sélectionner l'une quelconque d'une série de têtes multiples montées sur les rails annulaires supérieur et inférieur F pour l'amener sur les rails mobiles supérieur et inférieur E, ces rails mobiles E étant fixés par des vérins J respectifs au groupe moteur C en sorte que quand celui-ci avance sous l'action d'un vérin d'avance et de recul K, les rails mo- biles E décrivent d'abord une course préfixée de recul relatif par rapport au groupe moteur C et ensuite un mouvement d'avance accompagnant celui du groupe moteur C. La tête multiple est munie d'une embase de montage 1 par laquel- le elle est montée sur les rails annulaires F et, par là, elle ne diffère pas de la tête multiple traditionnelle Conformément à l'invention, une unité d'usinage 2 est fixée sur la surface frontale de l'embase de montage 1 de la tête multiple de façon que sa direction axiale puisse être inclinée par rapport à la direction d'avance et de recul des rails mobiles E et, en outre, l'unité d'usinage 2 est conçue de façon à être du type actionnée hydrauliquement sous la commande d'un moteur hydraulique 3, et de façon à recevoir des mouvements d'avance et de recul suivant sa direction axiale sous l'action d'un vérin hydraulique 4. Dans l'exemple illustré, l'embase de montage 1 présente, sur la partie haute de sa surface frontale, une unité d'usinage à bro- ches multiples 2 comportant plusieurs outils 2 a tels que forets ou analogues et, sur la partie basse de sa surface frontale, une unité d'usinage à broche unique 2 ' comportant un seul outil 2 a Comme représenté sur la figure 4, ''unité d'usinage à bro- ches multiples 2 est conçue de façon que son corps principal 5, formant aussi botte d'engrenage et sur lequel est fixé le moteur hydraulique 3, soit monté coulissant sur deux barres de guidage 8 partant d'un bâti porteur 7 fixé par une console 6 sur l'em- base de montage 1, et elle est agencée pour décrire des mouve- ments d'avance et de recul sous l'action du vérin hydraulique 4 fixé sur le bâti porteur 7 L'unité d'usinage à broche unique 2 ' est réalisée de façon que son corps principal 5 ' puisse décrire des mouvements d'avance et de recul sous l'effet d'un vérin hydraulique 4 ' monté sur une console 6 ' fixée sur l'embase de montage 1 et, bien que cette disposition ne soit pas illustrée, l'arbre d'entrée du corps principal 5 ' est prolongé pour tra- verser le vérin 4 ' et est accouplé à coulissement par canne- lures avec l'arbre de sortie &Run moteur hydraulique 31 prévu derrière le vérin 4 '. Dans ce cas, on peut prévoir un agencement tel que l'embase de montage 1 présente sur sa face arrière un raccord d'arrivée d'huile accouplé par un ensemble de tuyaux aux moteurs hydrau- liques respectifs 3, 3 ' et aux vérins hydrauliques respectifs 4, 4 ', et tel que le groupe moteur C soit accouplé avec une pompe hydraulique de façon que l'huile sous pression refoulée par cette pompe soit alimentée, à travers le raccord, aux moteurs hydrauliques respectifs 3, 3 ' et aux vérins hydrauliques respectifs 4, 4 ' Dans l'exemple illustré, il est fait en sorte que, comme clairement représenté sur la figure 5, l'embase de montage 1 soit munie d'une pompe hydraulique 10 montée sur la surface frontale de l'embase et agencée pour être accouplée, par l'intermédiaire d'un accouplement 9 prévu sur la surface arrière de l'embase de montage 1, à l'arbre moteur G situé sur la sur- face frontale du groupe moteur C, et l'embase de montage 1 est creuse, sa chambre intérieure servant de réservoir d'huile 11, de sorte que l'on peut assurer l'alimentation en huile des moteurs hydrauliques respectifs 3, 3 ' et des vérins hydrauliques respectifs 4, 4 ' sans changer le groupe moteur C En outre, l'embase de montage 1 est munie d'un refroidisseur d'huile 12 à refroidissement par liquide utilisant comme liquide de refroi- dissement le liquide de coupe à envoyer aux outils d'usinage 2 a, 2 a' montés sur la partie frontale des unités d'usinage 2, 2 ', comme illustré clairement par la figure 6. D'une manière plus détaillée, l'embase de montage 1 est munie sur sa surface arrière d'un raccord 13 pour le liquide de coupe faisant face à un orifice d'alimentation en liquide de coupe L ménagé dans la surface avant du groupe moteur C, lequel est relié à un réservoir de liquide de coupe extérieur, et une che- mise 12 a, formant la partie périphérique extérieure du refroi- disseur d'huile 12 prévu sur l'embase de montage 1, est inter- calée dans le passage d'alimentation en liquide de coupe 14 relié au raccord 13, de sorte que l'huile d'échappement des moteurs hydrauliques 3, 3 ' et celle provenant des vérins hydrau- liques 4, 4 ' est renvoyée au réservoir d'huile il à travers un noyau creux 12 b formant la partie intérieure du refroidisseur d'huile 12 et qu'un effet refroidisseur est exercé sur l'huile présente dans le refroidisseur 12 par le liquide de coupe qui traverse la chemise 12 a en agissant comme agent de refroidis- sement. Dans ce cas, il est fait en sorte que le liquide de coupe soit alimenté à chaque outil 2 a en continu, ce qui rend inutile de prévoir en outre un appareil refroidisseur assurant la circula- tion et le refroidissement d'un agent de refroidissement, comme dans un refroidisseur du type à refroidissement par liquide courant. Les vitesses d'avance et de rotation de chacune des unités d'usinage 2, 2 ' sont contrôlées par contrôle de l'envoi d'huile aux vérins hydrauliques respectifs 4, 4 ' et aux moteurs hydrau- liques respectifs 3, 3 ' et ces opérations de contrôle sont ef- fectuées par commande séquentielle sous l'action d'une soupape pneumatique de fin de course 15 prévue sur chacune des unités d'usinage 2, 2 ' L'air comprimé utilisé par ce dispositif de contrôle est alimenté à travers une broche de positionnement 16 sur la surface arrière de l'embase de montage 1 laquelle vient s'emboîter dans un organe femelle M lui-même monté sur la sur- face frontale du groupe moteur C L'organe femelle M est habi- tuellement agencé de façon à être alimenté en air comprimé des- tiné à chasser les corps étrangers qui y adhéreraient autrement et qui mordraient dans celui-ci lors de son montage sur la - broche de positionnement 16 et on le conçoit de façon à pouvoir assurer le contrôle séquentiel en utilisant cet air comprimé. Sur les dessins, la référence 17 désigne une boîte de commande de l'unité d'usinage, 18 une vanne de commande de la rotation du moteur hydraulique, 19 un filtre à huile et 20 et 21 des engre- nages de liaison entre l'accouplement 9 et la pompe hydraulique 10. 25180-02 On va maintenant expliquer le mode de fonctionnement de l'ap- pareil. A partir du moment o la tête multiple est sélectionnée sur les rails mobiles E comme représenté sur la figure 2, le groupe moteur C avance et, dans la période initiale de son mouvement d'avance, la course préfixée précitée de mouvement de recul relatif des rails mobiles E est provoquée et, de ce fait, l'arbre d'entraînement G, l'orifice d'alimentation en liquide de coupe L et l'organe femelle M sur la surface frontale du groupe moteur C se trouvent respectivement connectés à l'accou- plement 9, au raccord de liquide de coupe 13 et à la broche de positionnement 16 prévus sur la surface arrière de l'embase de montage 1 et, ensuite, du fait que le groupe moteur C continue à avancer en continu, la tête multiple est amenée à avancer conjointement avec les rails mobiles E. Si la tête multiple avance jusqu'à une position avancée pré- fixée représentée sur la figure 3, la pompe à huile 10 est entraînée par la puissance transmise par l'accouplement 9 et les moteurs hydrauliques 3, 3 ' et vérins hydrauliques 4, 4 ' des unités d'usinage respectives 2, 2 ' sont alimentés en huile sous pression, de sorte que les unités d'usinage respectives 2, 2 ' reçoivent leurs mouvements d'avance respectifs vers les surfaces inclinées respectives des pièces à usiner W montées sur la table porte-pièces B, ainsi que leurs mouvements de rotation actifsrespectifs, ce qui assure l'exécution des usinages pré- fixés sur les surfaces inclinées respectives. A cette occasion, chaque outil 2 a, 2 a' des unités d'usinage 2, 2 ' est alimenté en liquide de coupe à partir du raccord à liqui- de de coupe 13 à travers le passage d'alimentation en liquide 14 et, simultanément, l'huile est refroidie dans le refroidisseur d'huile 12 au moyen de ce liquide de coupe agissant comme agent refroidisseur. Dans l'exemple ci-dessus, la pompe hydraulique 10 est montée sur la surface frontale de l'embase de montage 1 Toutefois, comme représenté sur les figures 7 et 8, elle peut être enfermée dans le réservoir d'huile il formé par la chambre interne de l'em- base de montage 1, ce qui déplace le centre de gravité de la tète multiple vers le côté arrière de l'embase l et permet de monter celle-ci sur la machine-outil à l'état bien équilibré, ainsi que de prévoir une unité d'usinage supplémentaire sur la surface frontale de l'embase de montage 1. Ainsi, conformément à l'invention, l'embase de montage est munie de l'unité d'usinage de telle matière que l'unité d'usi- nage puisse avancer et reculer sous l'action d'un vérin hydrau- lique et soit inclinée par rapport à la direction d'avance et de recul du rail mobile, ce qui permet d'usiner une surface inclinée de la pièce qui n'est pas perpendiculaire à la direc- tion d'avance et de recul du rail mobile En outre l'unité d'usi- nage est réalisée de manière à être du type actionné hydrauli- quement de sorte que, à la différence de ce qui se passe avec un type à transmission mécanique de la puissance, il est inutile de prévoir un mécanisme de transmission compliqué et que, même dans le cas o plusieurs unités d'usinage sont prévues sur l'embase de montage, il suffit de prévoir des tuyaux à huile sous pression desservant le moteur hydraulique et le vérin hydrauli- que de chaque unité d'usinage, et de ce fait le montage de cette unité sur l'embase de montage se trouve facilité. Revendications 1 Tête multiple pour machine-outil à têtes multiples inter- changeables comportant un socle surmonté par un groupe moteur pouvant avancer et reculer par rapport à une table porte-pièces située devant lui et une glissière annulaire entourant le grou- pe moteur et comportant un rail arrière fixe et un rail frontal mobile pouvant avancer et reculer en même temps que le groupe moteur, la tête multiple étant agencée pour être montée par son embase de montage sur la glissière annulaire, caractérisée en ce qu'une unité d'usinage ( 2 2 ') est montée sur la surface frontale de l'embase de montage ( 1) de façon que sa direction axiale puisse être inclinée par rapport à la direction d'avance et de recul du rail mobile (E) pt en ce qu'en outre, l'unité d'usinage est du type hydraulique et actionnée par une pompe hydraulique et montée mobile de fa- çon à pouvoir décrire des mouvements d'avance et de recul sui- vant sa direction axiale sous l'action d'un vérin hydraulique. 2 Tête multiple selon la revendication 1, caractérisée en ce que son embase de montage ( 1) présente un réservoir d'huile ( 11) et une pompe hydraulique ( 10) qui est accouplée par un accouplement ( 9) prévu sur la surface arrière de l'embase de montage, à un arbre d'entraînement (G) monté sur la surface avant du groupe moteur (C), de sorte que l'huile du réservoir d'huile peut être envoyée à partir de ce dernier, par la pompe hydraulique ( 10), au moteur hydraulique ( 3, 3 ') et au vérin hydraulique ( 4, 4 '). 3 Tête multiple selon la revendication 2, caractérisée en ce que son embase de montage ( 1) comporte un refroidisseur d'huile ( 12) du type à refroidissement par liquide pour refroidir l'huile mise en circulation par la pompe hydrau- lique ( 10), qui utilise le liquide de coupe envoyé à un outil d'usinage ( 2 a) monté sur la partie frontale de l'unité d'usinage comme agent refroidissant pour l'huile. 4 Tête multiple selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'embase de montage ( 1) est creuser sa chambre interne servant de réservoir d'huile ( 11),>. Tête multiple selon la revendication 4, caractérisée en ce que la pompe hydraulique ( 10) est enfermée dans le réservoir à huile ( 11). Abrégé Tête multiple, pour machine-outil-à têtes multiples interchan- geables, apte à travailler sur une surface inclinée d'une pièce montée sur une table porte-pièces frontale. Elle comporte une embase de montage ( 1) sur laquelle une unité d'usinage ( 2) est montée de façon que sa direction axiale puisse être inclinée par rapport à la direction d'avance et de recul de la tête L'unité d'usinage ( 2) est entraînée hydrauliquement en étant entraînée par une pompe et décrit des mouvements d'avance et de recul suivant sa direction axiale sous l'action d'un vérin hydraulique ( 4). Un tel dispositif à commande hydraulique est beaucoup plus simple et moins encombrant qu'une transmission mécanique. Réf Fig 2