Brevet FR2530168A1 — publié le 19840120

La présente invention se rapporte à un méca- nisme pour l'usinage d'un objet, par exemple une ébauche de clé, à une forme désirée et à une pluralité de posi- tions successives dans une direction axiale de l'objet, l'avance axiale de-l'objet étant obtenue par rotation d'une broche. Dans une machine-outil,par exemple un mécanisme pour le réglage de la position axiale d'une fraise utili- sée pour usiner les surfaces de combinaison d'une clé, le mécanisme doit posséder une grande précision de réglage et, par conséquent, présenter également de faibles jeux dans la direction de réglage D'autre part, afin d'obte- ni.r une vitesse de travail satisfaisante, les forces de frottement du mécanisme de réglage doivent être faibles. Dans l'art antérieur, les mécanismes de ce type sont com- pliqués, coûteux à fabriquer et difficiles à utiliser. L'invention a pour objet un mécanisme d'usinage qui est simple et peu coûteux Elle vise également un mé- canisme au moyen duquel il est possible d'effectuer, avec une grande précision, des réglages axiaux répétés ainsi que des réglages de position de l'objet à usiner par rap- port à l'outil d'usinage Les caractéristiques de l'inven- tion sont énoncées dans la revendication 1 Avec une telle construction, on obtient un appareil simple qui convient particulièrement pour le fraisage d'une clé à combinaison. Dans un mode préféré de réalisation de l'inven- tion, l'outil d'usinage est supporté en rotation en posi- tion fixe et la distance entre l'objet à usiner et-l'outil est réglée par pivotement du porte-objet autour d'un arbre support Le pivotement du porte-objet peut avantageusement être commandé par un mécanisme à came comportant plusieurs disques à profil de came Un disque de came approprié est choisi pour chaque position d'usinage, afin d'obtenir la configuration d'usinage désirée L'action de la came peut s'effectuer contre l'action d'un ressort de rappel, pour obtenir un fonctionnement plus sûr Le réalage axial de l'objet peut être effectué au moyen d'un mécanisme de transmission hélicoïdal nécessitant un angle de rotation de 150 seulement, et de préférence 100 seulement Si la partie de guidage de l'hélice de guidage est assez courte, l'hélice peut être simplifiée et se présenter sous la for- me d'une surface rectiligne, par exemple une rangée de dents droites - L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un ap- pareil conforme à l'invention la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective schémati- que des pièces d'embrayage et de transmission de puissance de l'appareil représenté sur la figure 1; et la figure 4 est un plan schématique de fraisage d'une ébauche de clé. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'in- vention, dont-ils ne constituent en aucune manière une li- mitation. Les figures 1 et 2 représentent une machine-à fraiser des ébauches de clé, dans laquelle une ébauche de clé 23 est fraisée au moyen d'un outil rotatif 25 en posi- tion fixe, qui est placé à l'arrière du plan du dessin sur la figure 1 La machine comprend un châssis 1 sur lequel est placée une glissière 2 qui peut être déplacée perpendi- culairement au plan de la figure 1 La glissière 2 permet de régler la distance entre l'ébauche de clé 23 et l'outil coupant 25 Le mouvement de la glissière 2 est guidé par des barres de coulissement 3 Un arbre 6 est supporté en rotation dans des portées 4 et 5 fixées à la alissière 2. La-position axiale de l'arbre 6 est déterminée par deux vis de réglage 7 et 8 L'arbre 6 porte un support 13 qui maintient l'ébauche de clé 23 Le support 13 est guidé par ses alésages 14, de façon à pouvoir tourner et coulis- ser sur l'arbre 6 Une plaque de guidage 10 est fixée, par des vis 9, dans un évidement ménagé dans la partie centrale de l'arbre 6 L'arbre 6 est muni d'un ressort hé- licoïdal 11 dont l'extrêmité libre se trouve derrière la plaque de guidage 10, sur la figure 1, et qui transmet un couple à cette plaque Une surface dentée, comportant de courtes dents droites 12, est prévue *sur le bord supé- rieur de la plaque 10. Le support 13 déplace axialement l'ébauche de clé 23 et permet également de régler la distance entre l'é- bauche et la fraise 25, afin d'exécuter la configuration de fraisage désirée Ces deux mouvements-sont obtenus par rotation d'un arbre 15, supporté en rotation dans le sup- port 13 On fait tourner manuellement l'arbre 15 au moyen d'une manivelle 17 L'arbre 15 porte une pièce d'avance 16 qui communique au support 13 un mouvement axial, au moyen d'une surface dentée comportant des dents obliques. 18 qui engrènent, dans une certaine phase de la rotation de l'arbre 15, avec les dents 12 de la plaque de guidage 10 La pièce d'avance 16 est bloquée sur l'arbre 15 par une goupille 19 La position axiale du support 13 est déterminée soit par les surfaces dentées 12 et 18, soit par une pièce d'embrayage 21 qui est actionnée par la piè- ce d'avance 16 de façon à être rappelée par un ressort, non représenté, et à venir automatiquement en prise avec les dents 12 de la plaque de guidage 10 lorsque les dents 18 de la pièce d'avance 16 sont dégagées des dents 12 La pièce d'embrayage 21 est montée, par exemple supportée en rotation par un arbre horizontal, non représenté, dans le support 13, de façon à pouvoir se déplacer verticalement par rapport à la plaque de guidage 10 Les mouvements de la pièce d'embrayage 21 sont de préférence commandés par un mécanisme simple à came et ressort, non représenté La came de commande peut-être placée dans la pièce d'avance 16 Le réglage de la position axiale de la pièce d'avance 16 par rapport à la plaque de guidage 10 est effectué par réglage axial de l'arbre 6, au moyen des vis de réglage 7 et 8. L'ébauche de clé 23 est maintenue au moyen d'une monture 22 à rappel par ressort, mobile axialement dans l'arbre 15, d'un support central 24 et d'un support d'ex- trémité 37 Un levier de libération 38 permet de rétracter la monture 22 contre l'action de son ressort de rappel 39, pour permettre de retirer l'ébauche de clé 23. La figure 2 illustre la façon dont le réglage de position de la glissière 2 at le mouvement d'oscillation du support 13 sont effectués Le déplacement de la glissière 2 est obtenu au moyen d'une vis de réglage 29 à collerette, logée dans un évidement 36 d'une plaque support de réglage 27 fixée à la glissière 2 Par rotation de la vis 29, on peut régler la distance de référence entre l'ébauche de clé 23 et la fraise 25,par exemple après remplacement de la fraise. Le support 13 comprend un corps pivotant 30 qui coopère avec un support d'appui rigide 31 -Le corps 30, qui est solidaire de la partie du support 13 représentée sur la figure 1, pivote sur l'arbre 6 Ce mouvement est guidé par un disque de came 20 déterminé, monté sur l'arbre tournant 15 Le corps 30 comporte deux barres de guidage 33, la barre supérieure étant visible sur la figure 1 Un coulisseau de réglage 32 se déplace le long des barres de guidage 33 Le coulisseau de réglage 32 comporte une tige de palpage 35 qui peut coulisser axialement et qui,par ré- glage de la position du coulisseau 32, est déplacée, dans la direction de l'arbre 15, à la position d'un disque de came choisi 20 Une extrémité de la tige 35 suit la sur- face de guidage 20 a du disque de came choisi et son extré- mité opposée est appliquée contre le support d'appui 31. Le ressort 11 pousse le support 13 de manière-à le faire pivoter autour de l'arbre 6 et presse ainsi le disque de came choisi 20 contre la tige 35 Les disques de came 20 suivent le mouvement de rotation de l'arbre 15, de sorte que le pivotement du support 13 sur l'arbre 6 est détermi- né par la surface de guidage 20 a du disque de came choisi. Le support 13 comporte une tige support 34 fi- xée au corps 30 La plaque de guidage 10 est ajustée à glissement entre la tige support 34 et-la partie du sup- port 13 située à gauche, comme représenté sur la figure 2. Ainsi, le support 13 peut se déplacer axialement sur l'ar- bre 6 par rapport à la plaque de guidage 10 L'extrémité lia du ressort 11 est retenue par la glissière 2 Le cou- ple exercé par le ressort 11 est transmis à la plaque de guidage 10 et, par la tige support 34, au support 13 Le mouvement axial du coulisseau de réglage 32 est commandé manuellement, au moyen d'un levier de réglage 40 Un capot de protection 26 est fixé au support 13 et comporte une fente permettant le réglage du levier 40 Dans cette fente sont prévues des encoches transversales, pour le position- nement axial exact du coulisseau de réglage 32 et de la ti- ge de commande 35 par rapport aux disques de came 20. Dans le mode de réalisation de l'invention tel que représenté, l'ébauche de clé 23 peut, à chaque position d'usinage, être fraisée de six façons différentes, pour ob- tenir une découpe appropriée de combinaison-de la clé Le passage d'une position de fraisage à une autre est obtenu par rotation de l'arbre 15 d'un tour complet, au moyen de la manivelle 17, c'est-à-dire-avec franchissement de la po- sition à laquelle les dents 18 engrènent avec les dents 12. Puisque la pièce d'avance 16 et la plaque de guidage 10 ne comportent toutes deux qu'une étroite partie dentée, le 2530 168 mouvement axial du support 13 nécessite seulement un petit angle de rotation La position de cet angle est choisie de façon à ce que l'ébauche de clé, dans la position d'en- arènertent des dents, tourne son premier côté vers la frai- se 25, c'est-à-dire une partie dans laquelle aucun usinage n'est effectué Cela rend possible le mouvement axial, puisque l'ébauche de clé est complètement dégagée du con- tact avec la fraise 25 Par utilisation, en succession, de l'action de guidage de tous les disques de came 20, l'u- sinage désiré est obtenu à chaque position d'usinage et l' ébauche de clé reçoit une série complète de découpes de combinaison Les disques de came 20 tournent lorsque l'ar- bre 15 est manoeuvré au moyen de la manivelle Leur vites- se de rotation est ainsi réglée manuellement pour corres- pondre à la capacité de la fraise 25 Une autre combinai- son de clé est obtenue par changement du groupe de disques de came 20, montés de façon amovible sur l'arbre 15. La figure 3 est une vue en perspective schémati- que de la pièce d'avance 16 et de sa coopération avec la plaque de guidage 10 L'axe de l'arbre 15 est représenté en 15 a Puisque les dents obliques 12 de la plaque de gui- dage 10 sont très courtes, elles peuvent être rectilignes, bien que la forme théorique correcte soit une hélice Les dents 18 de la pièce d'avance 16 correspondent aux dents 12 La rotation de l'arbre 15 amène la pièce d'avance 16 et la plaque-de guidage 10 en contact sur une certaine distance, qui est la somme de la distance d'engagement h de la plaque de guidage 10,mesurée dans la direction de rotation de l'ar- bre 15, et de la distance d'engagementk de la pièce d'avance 16 Les distances d'engagement h et k sont choisies de fa- çon à correspondre à une rotation de l'arbre 15 de 150 au plus, et de préférence de 100 au plus Pendant l'engrène- ment des dents 12 et 18, le support 13 se déplace le long de l'arbre 6 d'une distance correspondant au pas de la den- ture, par exemple 1 à 3 mm et de préférence 1,6 mm Chaque tour complet de l'arbre 15 communique ainsi au support 13 et à l'ébauche de clé 23 un déplacement d'un pas, qui cor- respond à la distance axiale désirée entre les découpes de combinaison de la clé Lorsque les dents 12 et 18 ne sont pas en prise, la pièce de verrouillage 21 maintient automatiquement le support 13 bloqué axialement. La figure 4 illustre une section transversale possible d'ébauche de clé et son usinage Le profil de la clé présente deux gorges longitudinales 28 de guidage,une de chaque côté Les surfaces de combinaison sont indiquées par les lettres de a à g La position a signifie une décou- pe nulle, c'est-à-dire-qu' aucune découpe n'a été effectuée, la position b est une découpe d'une passe, la position c une découpe de deux passes, etc Ainsi, la position g si- -gnifie que la partie autorisée pour l'usinage de l'ébauche de clé a été complètement enlevée Dans le mode de réalisa- tion représenté, les découpes sont faites sur les deux cô- tés étroits de la tige plate d'une ébauche de clé, c'est-à- dire les côtés supérieur et inférieur du profil de clé re- présenté sur la figure 4 Les découpes peuvent ensuite ê- tre effectuées symétriquement, de sorte que des découpes de dimension égale sont effectuées sur les côtés opposés de la clé Toutefois, cela n'est pas nécessaire et une découpe- non symétrique est possible La forme et la dimension de chaque découpesont déterminéespar la forme du disque de ca- me choisi 20. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inven- tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisa- tion et d'application qui viennent d'être décrits de façon explicite; elle en embrasse au contraire toutes les varian- tes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matiè- re, sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. Revendications 1 Mécanisme pour l'usinage d'un objet, par exemple une ébauche de clé, à une forme désirée et à une plurali- té de positions successives dans une direction axiale de l'objet, cet objet étant tenu par un porte-objet qui peut être déplacé axialement au moyen d'un mécanisme de trans- fert comportant un arbre rotatif, caractérisé'en ce que le mécanisme comprend une -pièce d'avance ( 16) accouplée à l'arbre rotatif ( 15) et coopérant avec un dispositif d'em- brayage ( 21) en position axiale fixe par rapport au porte- objet ( 15),des surfaces de guidage coopérantes ( 12,18) étant prévues de manière à transmettre au porte-objet un mouvement axial pendant un angle de rotationlimité de l'ar- bre rotatif, cette rotation représentant seulement une pe- tite partie d'un tour complet de l'arbre rotatif, et en ce que l'usinage de l'objet est effectué en une opération gui- dée continue pendant-la partie de la rotation de l'arbre qui est distincte de-sa rotation provoquant le mouvement axial du porte-objet. 2 Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un outil rotatif ( 25) en position fi- xe pour l'usinage de l'objet et en ce que la distance entre l'objet ( 23) et l'outil ( 25) est réglée par pivotement du porte-objet ( 13) autour d'un arbre { 6) éloigné de l'outil. 3 Mécanisme suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que le pivotement du porte-objet est guidé par un disque à came ( 20). 4 Mécanisme suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs disques à came ( 20) et un dispositif ( 32,33,40) de réglage de position pour le porte- objet ( 13), ce dispositif permettant de choisir un disque à came désiré pour guider l'usinage à chaque position d'u- sinage séparée. Mécanisme suivant la revendication 3-ou 4, carac- térisé en ce qu'il comporte une pièce élastique ( 11) qui agit sur le porte-objet de manière à l'appliquer en con- tact de suivi de la surface de guidage d'un disque à came choisi. 6 Mécanisme suivant l'une quelconque des revendica-, tions précédentes, caractérisé en ce que l'angle de rota- tion de l'arbre rotatif ( 15) transmettant un mouvement a- xial au porte-objet ( 13) est de 15 au plus, et de préfé- rence 10 au plus. 7 Mécanisme suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les surfaces de guidagecoopérantes ( 12,18) qui communiquent un mouvement axial au porte-objet sont linéaires.