Brevet FR2575098A1 — publié le 19860627

La présente invention est relative à des perfection- nements apportés à une machine-outil notamment à une recti - fieuse ou à une aléseuse, pour améliorer la précision du po- sitionnement d'une poupée porte-pièce, notamment pour per - mettre de la décaler angulairement entre deux opérations suc- cessives d'usinage, sans qu'il soit nécessaire à chaque fois de procéder à un nouveau réglage. La présente invention concerne plus particulièrement quoique non exclusivement, une poupée porte-pièce tubulaire, susceptible d' tre retournée de 180 entre deux opérations successives d'usinage, ce qui permet notamment de rectifier l'intérieur d'un alésage présentant successivement chacune de ses deux extrrmités devant le m9me outil. Une machine-outil selon l'invention comprend une pou- pée porte-pièce susceptible dgtre immobilisée devant un outil d'usinage,, et elle est caractérisée en ce que la poupée porte pièce comporte au moinis deux butées de positionnement escamotables tandis qu'elle est mobile en rotation autour d'un pivot, lequel peut lui-m9me se déplacer transversale - ment pour autoriser les mouvements relatifs des butées et de la poupée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'immobilisation de la poupée sur son berceau s'effectue par l'application d'une dépression sous sa face inférieure, l'ef- fort de verrouillage étant ainsi réparti sur toute sa surfa- ce pour éviter toute déformation locale. Grâce à cette dispo- sition, le système selon l'invention permet dIusiner des piè- ces avec une grande précision, par exemple de l'ordre du mi- cron pour usiner les deux extrémités d'un alésage après son retournement face pour face. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le coussin pneumatique défini sous la face inférieure de la pou- pée est alternativement mis en dépression (pour verrouiller la poupée pcrte-pièce pendant l'usinage), et en surpression (pour décoller la poupée porte-pièce après déverrouillage, afin de faciliter sa rotation autour du pivot central). Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi- tatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 est une vue en perspective mon- trant shcématiquement les principaux organes selon l'inven- tion, pour une machine-outil en position d'usinage. Figures 2 et 3 montrent deux positons in- termédiaires, pendant le processus de retournement selon l' invention Figure 4 est une vue suivant IV ( figure 1) montrant le volet de butées en cours d'abaissement Figure 5 est une vue analogue, montrant la machine prête à être à nouveau utilisée, après le retour- nement de la pièce. Figure 6 est une perspective en coupe, mon- trant, à grande échelle, le détail du coulisseau portant le pivot du berceau porte-pièce. Figure 7 correspond à la figure 1, pour une autre variante. de réalisation possible de la machine selon l'invention. La machine illustrée sur les dessins est destinée, par exemple, à usiner l'alésage 2 d'une pièce 1. Pour cela, la pièce 1 est immobilisée dans une poupée 3, laquelle est solidaire d'un berceau 4. La face inférieure 5 du berceau 4 est plane, et elle repose sur une table pla- ne fixe 6 La liaison entre le berceau mobile 4 et la table fixe présente, selon l'invention, les particularités suivantes: - la table horizontale 6 contient un chariot 7, mobile dans un mouvement transversal horizontal ( figure 6, flèche double 8), ce chariot 7 portant par ailleurs un pivot ver- tical 9, autour de l'axe 10 duquel peut tourner l'ensem- ble du berceau 4 > - la face supérieure de la table 6 comporte des moyens connus non représentés susceptibles d'appliquer une dépression sur la face inférieure 5 du berceau 4, pour le verrouil- ler, ou au contraire,d'annuler cette dépression, pour li- bérer les mouvements du berceau 4 par rapport à la table fixe; - le berceau 4 comporte plusieurs jeux de touches de posi- tionnement angulaire 11 et 12, susceptibles de coopérer avec des butées de répérage escamotables 13 Dans l'exemple illustré, le berceau 4 comporte un jeu de deux touches 11, puis, diamétralement opposé par rapport à l'axe de pivotement 10, un jeu de deux touches 12. Chaque touche 11 et 12 comporte préféra- blement, sur son extrémité supérieure, une rampe oblique 14. Les deux butées 13 sont portées par un volet 15, qui est relevable autour d'un axe horizontal 16, porté par la table 6. Ce volet 15 peut être équipé d'une poignée 17, dans le cas o ses mouvements de relevage-et d' abaissement sont commandés à la main. Par ailleurs, au voisinage de chaque butée 13, et en-dessous d'elles, se trouve un galet de positionnement précis 18, dont l'axe 19 est solidaire de la face inférieure du volet 15. Le chariot 7 porte le pivot 9, par exem- ple par l'intermédiaire d'un roulement à billes, ou à galet ( figure 6). L'extérieur du roulement 8, c'est-à-dire le corps du chariot 7, est solidaire d'une tige horizonta- le 21, dont on commande le coulissement longitudinal en faisant plus ou moins tourner une poignée 22, située à l'ex- térieur, sur le côté de la table 6. Le fonctionnement est le suivant: La poupée 3 et son berceau 4 étant à la position illustrée sur la figure 1, la machine-outil est utilisée pour effectuer certaines opérations d'usinage,no- tamment la rectification de l'alésage 2 sur la moitié de sa longueur. Une fois ces opérations terminées, on désire re- tourner la pièce 2 de 180 , par rotation autour du.pivot vertical 10, pour ensuite la verrouiller sans qu'il soit nécessaire d'effecteur un nouveau réglage quelconque avant de reprendre l'usinage ( par exemple pour rectifier l'alé- sage 2 sur l'autre moitié de sa longueur).- Pour cela, on commence par relâcher la dépression qui maintenait le berceau 4 appliqué contre la table 6. Ensuite, on fait tourner la poignée 22 qui dé- place le chariot 7 et le pivot 10, en les éloignant de 1' axe transversal 16( figure 2, flèche 23). On peut alors relever le volet 15, par pivotement autour de l'axe 16, comme illustré sur la figure 2, par la flèche 24.Il est alors possible de faire tourner l'ensemble du berceau 4, de la poupée 3 et de la pièce 2, par rotation de 180 au- tour de la nouvelle position de l'axe de pivotement 10. Ce faisant, on amène les touches 12 face aux butées 13,qu'on abaisse en rabattant le volet 15 ( figure 4, flèche 2.5). Entre temps, en agissant sur la poignée 22, on a fait re- culer l'axe de pivotement 10 ( flèche 26). Ainsi, à la fin de son mouvement d'abaissement, le volet 15 présente ses galets 18 qui entrent en contact avec les rampes incli- nées 14 des touches 12.Les mouvements horizontaux du pi- vot 10 et de son chariot 7 ayant été libérés, on comprend que l'abaissem4nt des galets 18 sur les rampes 14 repousse l'ensemble mobile 4, 7, 1, dans le sens indiqué sur la figure 5 par la flèche 27, et ceci très exactement de la quantité juste nécessaire pour que les touches 12 soient juste en contact avec les butées 13. Au besoin, la réali- sation exacte de ce contact peut être contrô6lée en repous- sant tout simplement l'équipage mobile 1, 3, 4, contre les butées 13 ( dans le sens indiqué par la flèche 26).Une fois cette opération terminée, il ne reste plus qu'à ver- rouiller le berceau 4 sur la table fixe 6, en créant à nou- veau la dépression qui les assemble. Aucun réglage supplé- mentaire n'est nécessaire avant de reprendre l'usinage de la pièce 1 qui est parfaitement positionnée. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 6, on a supposé que l'alésage 2 à rectifier est orient6 parallèlement à l'axe 16 autour duquel se rabat le volet 15. Bien entendu, on pourrait également prévoir ( figure 7) une pièce 28 dont l'axe géométrique 29 serait orienté perpendi- culairement à la direction de l'axe 16. Dans ce cas,il suffirait de positionner différemment les touches 11 et 12 sur le berceau 4, o elles occuperaient, comme illustré sur la figure 7, des positions décalées de 90 par rapport au pivot vertical 10. Bien entendu, bien que les exemples pré- cédents concernent le retournement de 180 de la pièce 1 ou 28, on ne quitterait pas le cadre de l'invention en utili- sant la machine pour tout autre déplacement angulaire de la pièce ( par exemple 90 , ou tout autre angle intermédiaire). De même, on peut équiper le volet 15 et/ou le berceau 4 de tout comparateur de type connu, pneumatiques ou autres, pour constater après coup si le positionnement a été correct après retournement. Il est clair que ces compara- teurs jouent un simple rôle de contrôle a posteriori, sans aucune fonction, ni de commande, ni d'asservissement. REVENDICATIONS 1 -Machine-outil comprenant une poupée (3) qui porte une pièce (1), (28),susceptible d'être immobili- sée sur une table fixe (6) devant un outil d'usinage, ca- ractérisée en ce que la poupée porte-pièce (3) comporte au moins deux butées de positionnement escamotables (13), tan- disqu'elle est mobile en rotation autour de l'axe (10) d'un pivot (9) lequel peut lui-même se déplacer transversalement (flèche (8) pour autoriser les mouvements relatifs des bu- tées (13) et de la poupée (3). 2 - Machine-outil suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'immobilisation du berceau.(4) sur sa table (6) s'effectue par l'application d'une dépression sous sa face inférieure (5), l'effort de verrouillage étant ainsi réparti sur toute sa surface, pour éviter toute dé- formation locale, ce qui permet d'usiner des pièces (1),(28) avec une grande précision, par exemple de l'ordre du micron, pour usiner les deux extrémités d'un alésage (2)., après son retournement face pour face. 3 - Machine-outil suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le coussin pneumatique défini sous la face inférieure (5) du berceau (4) est alternativement mis en dépression ( pour verrouiller la poupée porte-pièce (3) pen- dant l'usinage), et en surpression ( pour décoller la poupée porte-pièce (3) après déverrouillage, afin de faciliter sa rotation autour du pivot central (9) 4 -Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les butées (13) sont portées par un volet (15), relevable autour d'un axe (16) orthogonal à l'axe (10) du pivot (9). -Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque butée escamotable (13) est solidaire de l'axe (19) d'un galet fou (18), lequel est susceptible de coopérer avec une rampe oblique (14) du berceau mobile (4). 6 - Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ber- ceau (4) comporte au moins deux jeux de touches (11) et (12) susceptibles de coopérer, à tour de rôle, avec les butées escamotables (13), pour définir le positionnement angulai- re exact du berceau (4) avant son verrouillage par dépres- sion sur la table (6). 7 - Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pivot (9) est porté par un chariot (7) dont les déplacements perpendiculaires à son axe (10) sont commandés par des moyens extérieurs à la table (6). 8 - machine-outil suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens pour commander les déplacements transversaux du chariot (7) sont constitués par une poignée tournante (22), prévue suur un côté de la ta- ble (6). 9 - Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ses diffé- rents mouvements sont automatisés.