Brevet FR2554032A1 — publié le 19850503

La présente invention concerne l'organe principal d'une machine outil servant a tronçonner des barres de métal ou autres matériaux. Cette opération est communément appelée débit de la matière avant usinage sur des machines outils conventionnelles telles que tours, fraiseuses, etc... Les dispositifs connus 3 ce jour peuvent être classés en deux catégories * Dans la oramière catégorie, la barre à débiter est placée dans la broche d'un tour. Par l'inteiinédiaire du mandrin, elle est mise en rotation autour de son axe longitudinal. L'outil de coupe, monté sur la tourelle s'engage dans la barre, l'arête tranchante de l'outil se dirigeant vers l'axe longitudinal de la barre. IJn cooeau continu est créé. * Dans la deuxième catégorie, on fait appel à un appareillage muni de lames de sciage ou d'un disque abrasif. La barre étant statique sur le banc de la machine, la coupe est assurée par une scie alternative, ou rotative ou ruban, ou par un disque abrasif. Si la première méthode présente l'énorme intérêt de fournir des débits avec des faces usinées du fait de la continuité du copeau, elle présente des désavantages non négligeables. * Le premier est qu'un tour est une machine outil créée pour pratiquer des oDerations-coiqplexes. La rentabilité de la machine n'est donc pas assurée par des opérations de débit qui sont des opérations simoles. * Le deuxième est que, généralement, le diamètre de passage de la broche dans laquelle on place la barre à débiter est faible, six centimètres environ. Donc le diamètre des barres à débiter est limité å cette dimension. * Le troisième est que dans le cas de débits en grandes séries, on fait appel a des barres commerciales de longueur importante. La combinaison de l'élancement de ces barres et de leur vitesse de rotation, crée un fouettement qui engendre des vibrations nuisibles a la machine et è l'état des coupes par broutage. La deuxième méthode pressente généralement l'inconvénient d'être lente. De plus, les lames de scies, qu'elles soient droites, circulaires ou ruban sont fragiles, les disques abrasifs sont 3 changer très souvent du fait de lsur usure rapide. Outre ces inconvénients, on constate dans le cas de sciage, un choc a chaque attaque de dent sur la matière. Le copeau est discontinu et les faces obtenues sont striées donc impropres a éte qualifiées d'usinées. de plus, l'usure asyr(tritue oes lames provoque un dévoiement du plan de coupe qui n'est plus perpendiculaire à l'axe longitudinal de la barre. Ceci oblige à prévoir une svrlongueur des débits. Dans le cas d'un débit de pièces minces, rondelles par exemple, la serte de matière est alors très importante. Le débit par disque, en plus de l'inconvénient énoncé ci-avant, est susceptible d'engendrer un traitement thermique du métal. La tette de tronçonnage selon l'invention permet d'obvier aux inconvénients cités ci-avant et de conserver l'avantage important de la coupe continue. Elle se compose essentiellement a'un organe rotatif porte-outil dont l'axe de rotation et l'axe de la barre a tronçonner sont confondues. La barre est statique. Cet organe rotatif est composé d'un manchon entrainable en rotation dans un palier. Le manchon reçoit à l'une de ses extrémités un plateau disposé perpendiculairement à son axe longitudinal. Ce plateau est solidiare du manchon et alésé en son centre au diamètre intérieur du manchon. Ce plateau est équipé d'une ou plusieurs coulisses recevant chacune un coulisseau sur lequel a été monté un outil. La disposition de cet outil est telle que le mouvement du coulisseau auquel il est fixé lui imprime une trajectoire qui implique à l'arete tranchante dudit outil de passer par l'axe de rotation de la tête de tronçonnage donc par l'axe longitudinal de la barre à tronçonner, ceux-ci rappelons-le étant confondus. Le mouvement du coulisseau est provoqué par l'action d'un vérin hydraulique récepteur dont l'une des extrémités est solidaire du plateau, l'autre extrémité étant solidaire du coulisseau considéré. Au moins un vérin émetteur placé à ltextérieur du manchon alimente nydrauliquement le vérin récepteur. Ce vérin émetteur est disposé parallèlement a l'axe longitudinal de la tette de tronçonnage. Une de ses extrémités est fixe sur la tette de tronçonnage, son autre extrémité est solidiaire d'une bague mobile en translation selon l'axe longitudinal du manchon, sous l'action d'une fourchette ou de tout autre dispositif. Dans le cas plus général où il y a plusieurs outils, donc plusieurs ensembles, composés chacun élémentairement d'une coulisse, d'un coulisseau, d'un vérin récepteur, l'ali,xentation de tous les vérins récepteurs doit etre assurée par au moins un vérin 4metteur. Dans le cas où on assure l'alimenta tion des vérins réceoteurs par plusieurs vérins émetteurs, on fait en sorte qu tous les vérins soient communiquants entre eux afin d'avoir une pression identique en tout point du circuit. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit, qui est donnée à titre non limitatif et à laquelle un dessin unique est annexe. Sur cette figure unique, on a représenté la tête de tronçonnage en coupe longitudinale, dans laquelle on a placé la barre à tronçonner (13) bridée sur un bâti (12), de telle sorte que son axe et celui de la tête de tronçonnage soient confondus suivant XX'. Le manchon (2) est entrainable en rotation dans le palier (3J. Il reçoit a une de ses extrémitSs le plateau (1). Ce plateau est équipé de coulisses (14) recevant chacune un coulisseau {4J sur lequel on a placé un outil (5). Chaque coulisseau (4) peut être animé d'un mouvement de translation par l'action d'un vérin récepteur (6) dont une extrémité lui est solidaire, l'autre extrémité étant solidaire du plateau (1). Ce mouvement de translation de chaque coulisseau (4) est tel que l'arête tranchante de chaque outil (5) converge vers XX'.Les vérins récepteurs sont alimentés par un ou plusieurs vérins émetteurs (7) par l'intermédiaire de tuyaux (11 )reliés entre eux par une conduite (9) rendant isostatique la pression dans l'ensemble des tuyaux (11) et vérins (6 Set 171. une bague (8) se déplaçant sur le manbche 12J sous l'action d'une fourchette 1101 met en pression les vérins émetteurs l7) qui envoient leurs fluides dans l'ensemble du circuit hydraulique. Les vérins récepteurs (6) poussent alors les coulisseaux (4) oorteurs d'outils (5). La rête de tronçonnage étant alors animée d'un mouvement rotatif, la pénétration des arêtes tranchantes des outils (5) dans la barre à tronçonner vers l'axe XX' s'effectue en déplaçant la bague (8J dans le sens A. Chaque outil produit alors un copeau continu. Le oeolacement de la bague (8) dans le sens B ramène les outils de coupe à position initiale. Comme on lte vu, la barre traverse longitudinalement et coaxialement la tête de tronçonnage. Elle est bridée sur un éliment fixe, le bâti de la machine par exemple. La tête de tronçonnage est alors mise en rotation. La translation de la bague coulissant sur le manchon provoque une montée en pression Cans le ou les vérins émetteurs. Chaque vérin récepteur est alors sollicité et imprime a son coulisseau une translation qui fait que l'outil qu'il porte pénètre dans la barre à tronçonner en se dirigeant vers le centre ce cette dernier. La combinaison du mouvement de rotation de la tête de tronçonnage et du mouvement de translation de chaque outil vers l'axe longitudinal de la barre a donc oour résultat l'obtention d'un coteau continu pour chaque outil. La commun cation de tous les vérins a pour résultat d'équilibrer entre elles les réactions de coupe des outils, donc d'annuler les composantes radiales engendreuses de vibrations. Bien évidemment, toute modification apportée par l'nomme de l'Art dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention REVEMDICATIoN5 10) Tête de tronçonnage incluant un organe porte-outil, destinée à tronçonner des barres par usinage, caractérisée en ce que la barre 1131 à tronçonner est statique tandis que l'organe porte-outil est rotatifs, ladite barre et ledit organe porte-outil étant coaxiaux. 2 ) Tête de tronç0#age selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit organe porte-outil comprend un manchon rotatif (2) coaxial à la barre à tronçonner (13), oourvu d'un plateau (1), radial à l'axe longitudinal dudit manchon et solidaire de ce dernier. 30) Tête de tronçonnage selon la revendication 2, caractérisée en ce que le plateau (2J est muni sur une face d'une ou plusieurs coulisses (14), chacune de ces coulisses recevant un coulisseau (4) sur lequel est fixé un outil de coupe (5). 40) Toute de tronçonnage selon la revendication 3, caractérisée en ce que du oéplacement des coulisseaux (4) dans les glissières (14) résulte le fait que l'arête tranchante de chaque outil (5) se dirige vers l'axe longitudinal XX'. 501 Tête de tronçonnage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le déplacement des coulisseaux porte-outil est obtenu au moyen d'un système hydraulique autonome. 6 ) Tête de tronçonnage selon la revendication 5, caractérisée an ce que ledit système hydraulique comprend pour chaque outil de coupe un vérin récepteur (6), disposé parallèlement à la trajectoire du coulisseau (4) auquel il est affecté, sur ladite face dudit plateau, de manière à imprimer le mouvement souhaité audit outil, l'ensemble des vérins récepteurs (6) étant alimenté au moyen d'au noins un vérin émetteur (7) disposé parallèlement à l'axe longitudinal XX' dudit manchon et sur la partie extérieure de ce dernier, la partie mobile dudit vérin émetteur étant reliée à une bague (8) coaxiale audit manchon et mobile en translation par exemple, sous l'action d'une fourchette (10). 70) Tête de tronçonnage selon la revendication 6, caractérisée en ce que tous les éléments du système hydraulique sont rendus comnuniquants entre eux par une conduite (9.) 801 Ttte de tronçonnage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la pression est isostatiQue en tout point du circuit hydraulique.