Brevet FR2544641A1 — publié le 19841026

La présente invention concerne un porte outil pour une machine outil à commande numérique, comportant un corps de base, un outil disposé sur le corps de base et un dispo- sitif de réglage pour le réglage d'une arête de coupe de l'outil par rapport à une surface de référence prévue sur le corps de base. Des porte-outils de ce type sont utilisés par exemple dans des barres d'alésage pour des machines outils à commande numérique, dans lesquelles l'écart entre l'arête de coupe et une position de consigne doit être mesuré inductivement et doit être compensé automatiquement à l'aide du dispositif de réglage (cf brevet DE-29 22 155) A cet égard, il est impor- tant que le dispositif de réglage fonctionne de façon continue avec une grande précision Ainsi, on doit pouvoir effectuer un réglage dans un domaine de quelques microns. On connaît déjà des dispositifs de réglage de porte- outils qui satisfont à ces impératifs Cependant, il faut engager des frais de construction correspondants (pour un nom- bre relativement grand de pièces individuelles) Cela augmente non seulement le prix de fabrication mais en outre le porte- outil est sujet à des pannes et à des vibrations. L'invention a pour but de perfectionner un porte- outil du type défini ci-dessus de manière que, pour une struc- ture de construction aussi simple que possible et par consé- quent pour une sécurité de fonctionnement aussi élevée que possible, le dispositif de réglage permet un réglage aussi précis que possible de l'arête de coupe de l'outil. Ce problème est résolu avec un porte-outil ayant les propriétés définies ci-dessus en ce que le dispositif de ré- glage comporte une première partie de levier constituée par une fente ménagée dans le matériau du corps de base et dont l'extrémité libre peut être déviée par un organe de réglage monté dans le corps de base et dont l'autre extrémité est reliée à une zone du corps de base formant une seconde partie de levier de telle sorte que, dans le cas d'une déviation de la première partie de levier, la seconde partie de levier soit déviée dans la direction opposée et règle ainsi l'arête de coupe de l'outil. Z 54 U 414 Avec le porte-outil agencé conformément à l'invention, le dispositif de réglage est constitué dans une certaine me- sure du matériau du corps de base proprement dit Il n'est par conséquent pas nécessaire de prévoir indépendamment de l'organe de réglage aucun composant additionnel Le porte- outil agencé conformément à l'invention est caractérisé par conséquent par une grande simplicité de construction Il en résulte qu'on obtient une faible génération de vibrations, une grande sécurité de fonctionnement et une longue durée de service En outre, le dispositif de réglage opère avec une précision extrême et il est possible d'obtenir des mouvements de réglage de l'ordre de quelques microns. Il est évident que l'organe de réglage peut être déplacé non seulement mécaniquement mais également manuellement. En outre, le porte-outil n'est pas seulement limité à son ap- plication à des barres d'alésage. Selon d'autres particularités de l'invention 1 La longueur de la première partie de levier est ap- proximativement quatre à cinq fois plus grande que la longueur de la seconde partie de levier. 2 La fente est profilée approximativement en forme de U. 3 La première branche de la fente s'étend jusqu'au côté extérieur du corps de base et la seconde branche se termine à-distance du côté extérieur dans la matière du corps de base de façon à former une articulation entre les parties de levier. 4 La première branche de la fente est orientée appro- ximativement parallèlement à l'axe de rotation du porte-outil et la seconde branche est orientée légèrement en oblique par rapport à celui-ci et en outre l'organe de réglage est disposé perpendiculairement sur la première branche. Dans la zone de l'extrémité, débouchant dans le côté extérieur, de la première branche de la fente, il est prévu un corps d'espacement qui, dans le cas d'une déviation de la première partie de levier, transmet le mouvement en sens opposé de la seconde partie de levier à la zone du corps de base por- tant l'arête de coupe d'outil. 6 Le corps d'espacement est agencé sous forme d'une broche. 7 L'extrémité, débouchant dans le côté extérieur du corps de base, de la première branche de la fente est pourvue d'une étanchéité. 8 La seconde branche de la fente débouche dans un trou de forme circulaire. 9 L'organe de réglage est agencé sous forme d'une vis de réglage. 10 L'organe de réglage agit sur la première partie de levier par l'intermédiaire d'une bille. 11 L'arête de coupe d'outil est prévue sur une plaque de coupe réversible qui est fixée sur le corps de base. 12 Le porte-outil est agencé sous forme d'une cartouche pouvant être montée de façon amovible sur une barre d'alésage. 13 Les deux b Uranches de la fente en forme de U se ter- minent à distance du côté extérieur dans le matériau du corps de base. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale d'un porte-outil pour une barre d'alésage; la figure 2 est une vue en plan du porte-outil de la figure 1; la figure 3 est une vue de face du porte-outil de la figure 1. Le porte-outil représenté sur les dessins est monté sous forme d'une cartouche amovible dans une barre d'alésage (non représentée) Dans ce but, le corps de base 2, profilé approximativement en forme de parallélépipède, du porte-outil est pourvu d'un trou 4 orienté en oblique (cf figure 2), qui sert ài la fixation du corps de base 2 sur la ijarre A l'extrémité du corps de base 2 qui ust opposée à la barre d'alésage, il est prévu un élément rapporté de coupe se présentant sous la forme d'une plaque de coupe réversible 6, qui est fixée au moyen d'une vis de serrage 8 La plaque du coupe réversible 6 est pourvue d'une arête de coupe active 10, qui doit occuper en service une position imposée i:;jiport à une surface de référence 12 prévue sur le corps de base 2. L'écart entre la position de consigne dé l'arête de coupe 10 par rapport à la surface de référence 12 est mesuré par exemple inductivement et il est ensuite compensé automati- quement au moyen d'un dispositif de réglage 14 qui sera décrit dans la suite. Le dispositif de réglage 14 comporte une fente 16 approximativement en forme de U qui est ménagée dans le maté- riau du corps de base 2 et qui s'étend sur toute la largeur de ce corps de base 2 (cf figure 3) La fente 16 comporte une première branche 18 orientée approximativement horizonta- lement et disposée au milieu ainsi qu'une seconde branche 20, orientée légèrement en oblique et disposée en dessous de la première branche 18, les deux branches étant reliées entre elles par une partie incurvée La première branche 18 de la fente 16 s'étend jusqu'au côté frontal du corps de base 2 tandis que la seconde branche 20 se termine à distance du côté extérieur du corps de base 2 dans le matériau du corps de base Ainsi, il est créé entre les deux branches 18, 20 de la fente 16 dans le matériau du corps de base 2 une pre- mière partie de levier 22 qui est prolongée à une de ses ex- trémités par une seconde partie de levier 26 La zone du corps de base 2 située entre l'extrémité de gauche (sur la figure 1) de la seconde branche 20 et le côté extérieur du corps de base 2 constitue un genre d'articulation 24 autour de la- quelle peuvent basculer les deux parties de levier 22 et 26. Dans la zone de la seconde partie de levier 26, il est prévu dans la première branche 18 de la fente 16 un corps d'espacement sous la forme d'une broche 30, qui est orientée horizontalement et perpendiculairement à la branche 18 et qui relie la seconde partie de levier 26 avec la zone du corps de base 2 qui est située au-dessus de la branche 28. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'extrémité de la branche 18 de la fente 16 qui débouche sur le côté extérieur est fermée de façon étanche au moyen d'une matière plastique 32, par exemple du silastène L'extrémité corres- pondante de la seconde branche 20 de la fente 16 débouche pour des raisons de résistance dans un trou de forme circulaire 34. La fente 16 peut par exemple être réalisée par usinage par électro-érosion. Sur l'extrémité libre de la première partie de levier 22 s'accroche un organe de réglage sous la forme d'une vis de réglage 36, qui est vissée au-dessus de la fente 16 dans le matériau du corps de base 2 et qui est orientée perpendiculai- rement à la branche horizontale 18 de la fente 16 Pour une transmission de force entre la vis de réglage 36 et la partie de levier 22, une bille 38 est engagée dans l'extrémité avant de la vis de réglage 36. Le mode de fonctionnement du porte-outil décrit ci- dessus est le suivant Dans la condition d'utilisation, l'écart entre la position de consigne de l'arête de coupe 10 et la surface de référence 12 est défini par un dispositif de mesure inductif (non représenté) En fonction de l'écart obtenu, la vis de réglage 36 est déplacée mécaniquement Dans le cas d'un mouvement de la vis de réglage 36 vers le bas (sur la fig 1), la partie de levier 22 est déviée vers le bas. Il en résulte un mouvement correspondant de déviation de la seconde partie de levier 26 dans le sens opposé, c'est-à- dire vers le haut (sur la figure 1) Ce mouvement de déviation est transmis par l'intermédiaire de la broche 30 à la partie du corps de base 2 qui porte la plaque de coupe réversible 6 et par conséquent à l'arête de coupe 10. La longueur de la première partie de levier 22 est avantageusement choisie approximativement quatre à cinq fois supérieure à la longueur de'la seconde partie de levier 26. Il est ainsi possible de réaliser un réglage extrêmement précis et pratiquement continu de l'arête de coupe 10 Il est possible facilement d'effectuer des mouvements de réglage d'un ordre de grandeur de quelques microns. 6 2544 44 Le mouvement de déviation des parties de levier est limité d'une manière simple par le fait que la première partie de levier 22 s'applique lors de son mouvement de dix. (sur -La figure 1) contre la paroi correspondante de la branche 20 de la fente 16 Comme on peut facilement s'en rendre compte, le mouvement de rappel est effectué d'une manière simple en exploitant l'élasticité du matériau du corps de base 2 de façon à déplacer vers le haut la vis de réglage 36 (sur la figure 13. Dans une variante de réalisation de l'invention (non représentée), la première branche 18 de la fente 16 ne s'étend pas jusqu'au côté extérieur du corps de base 2; au contraire, elle se termine à distance du côté extérieur de sorte que l'extrémité extérieure de la branche 18 de la fente 16 est fermée par le matériau du corps de base 2 Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de prévoir un corps d'espacement 30 et il n'est également pas nécessaire de prévoir une étanchéité particulière pour la fente La transmission de force entre la seconde partie de levier 26 et la partie du corps de base 2 portant la plaque de coupe réversible 6 est alors assurée par l'intermédiaire du matériau du corps de base proprement dit. REVENDICATIONS 1 Porte-outil pour une machine outil à commande numérique, comportant un corps de base, un outil di;, i;r le corps de base et un dispositif de réglage pour le réglage d'une arête de coupe de l'outil par rapport à une surface de référence prévue sur le corps de base, caractérisé en ce que le dispositif de réglage ( 12) comporte une première partie de levier ( 22) constituée par une fente ( 16) ménagée dans le matériau du corps-de base ( 2), dont l'extrémité libre peut être déviée par un organe de réglage ( 36) monté dans le corps de base et dont l'autre extrémité est reliée à une zone du corps de base ( 2) formant une seconde partie de levier ( 26) de telle sorte que, dans le ca*s d'une déviation de la pre- mière partie de levier ( 22), la seconde partie de levier ( 26) soit déviée dans la direction opposée et règle ainsi l'arête de coupe de l'outil ( 10). 2 Porte-outil selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la longueur de la première partie de levier,( 22) est approximativement quatre à cinq fois plus grande que la longueur de la seconde partie de levier ( 26). 3 Porte-outil selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé enice que-la fente ( 16) est-profilée approximativement en forme de U. 4 Porte-outil selon la revendication 3, caractérise. en ce qu'une première branche ( 18) de la fente ( 16) s'étend jusqu'au côté extérieur du corps de base ( 2) et en ce que la seconde branche ( 20) se termine à distance du côté extérieur dans la matière du corps de base ( 2) de-façon à former une articulation ( 24) entre les parties de levier ( 22, 26). 5 Porte-outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que lapremière branche ( 18) de la fente ( 16) est orientée approximativement parallèlement à l'axe de rotation du porte- outil, en ce que la seconde branche ( 10) est orientée légèrement en oblique par rapport à celui-ci et en ce que l'organe de réglage ( 36) est disposé perpendiculairement sur la première branche ( 16). 6 Porte-outil selon la revendication 4 ou 5, carac- térisé en ce qu'il est prévu dans la zone de l'extrémité, débouchant dans le côté extérieur, de la première branche ( 18) de la fente ( 16) un corps d'espacement ( 30) qui, dans le cas d'une déviation de la première partie de levier ( 22), transmet le mouvement en sens opposé de la seconde partie de levier ( 26) à la zone du corps de base ( 2) portant l'arête de coupe d'ou- til ( 8). 7 Porte-outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps d'espacement est agencé sous forme d'une broche ( 30). 8 Porte-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité, débouchant dans le côté extérieur du corps de base ( 2), de la première branche ( 18) de la fente ( 16) est pourvue d'une étanchéité. 9 Porte-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 8, caractérisé en ce que la seconde branche ( 20) de la fente ( 16) débouche dans un trou de forme circulaire ( 34). Porte-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de réglage est agencé sous forme d'une vis de réglage ( 36). 11 Porte-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe de réglage ( 36) agit sur la première partie de levier ( 22) par l'intermédiaire d'une bille ( 18). 12 Porte-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisé en ce que l'arête de coupe d'outil ( 10) est prévue sur une plaque de coupe réversible ( 6) fixée sur le corps de base ( 2). 13 Porte-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est agencé sous forme d'une cartouche pouvant être montée de façon amovible sur une barre d'alésage. 14 Porte-outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux branches de la fente en forme de U se ter- minent à distance du côté extérieur dans le matériau du corps de base.