Brevet FR2575097A1 — publié le 19860627

La présente invention est relative à une broche por- te-outil d'un type nouveau destinée à équiper une machine ou- outil, par exemple une aléseuse ou une rectifieuse. On sait que pourrectifier un alésage intérieur, on présente devant la pièce entratnée en rotation, une broche porte-outil fixée sur un chariot qui est animé du mouvement dit de chariotage. Il s'agit d'un mouvement alternatif paral- lèle à l'axe de l'alésage, qui se communique à l'outil que la broche tient engagé plus ou moins profondément dans ledit a- lésage. Ce faisant, on comprend que la broche soit nécessai- rement disposée en porte-à-faux à l'avant du chariot, l'im - portance du porte-à-faux étant d'autant plus grande que l'a- lésage est plus profond. Pour usiner un alésage intérieur de grande longueur axiale, on peut donc être conduit à utiliser une broche dont le porte-à-faux est très important en avant du chariot de travail. L'importance de ce porte-à-faux peut laisser appa - rattre des vibrations en cours d'usinage, et elle nuit à la rigidité du support, c'est-à-dire à la qualité et à la préci- sion de l'usinage. La présente invention a pour but d'éviter ces incon- vénients en partant de la constatation selon laquelle un por- te-à-faux important de la broche en avant du chariot n'est nécessaire que pour usiner la partie la plus profonde d'un alésage à grande longueur axiale. Par contre, pour usiner des parties de l'alésage plus proches de son ouverture, les ma - chines-outils de type connu prévoient de reculer d'autant le chariot, tandis que le porte-à-faux de la broche porte-ou- til conserve la même valeur. La présente invention a pour but d'éviter ces incon- vénients en réalisant une machine-outil sur laquelle e cha- riot d'usinage est équipé d'une broche porte- outil dont le porte-à-faux variable peut être modifié en cours d'usinage, ce qui permet de le maintenir constamment au voisinage de la valeur minima compatible avec la cinématique des mou- vements. Une machine-outil selon l'invention comprend un cha- riot d'usinage équipé d'une broche porte-outil, et elle est caractérisée en ce que ce chariot comporte plusieurs colonnes de guidage toutes parallèles à la direction de son mouvement et sur lesquelles est guidé pour un coulisselnent sans jeu l'ensemble de la broche porte-outil, de son moteur d'entrai- nement, et de moyenspour commander ou verrouiller le coulis- sement de cet ense ble sur les colonnes de guidage. Grâce à cette disposition, la position de la broche porte-outil étant définie par rapport au chariot, on peut usiner avec un porte-à-faux minimum, c'est-à-dire avec une précision maxilila, un tronçon de l'alésage. Ensuite, on fait varier la position de la broche sur son chariot avant de la verrouiller à nouveau, ce qui permet d'entreprendre, toujousn avec le porte-à-faux minimum, une opération d'usinage dans un autre tronçon de l'alésage, et ainsi de suite. On notera en particulier qu'une telle réalisation se prête particulièrement bien à une commande numérique intégrée à celle de l'ensemble de la machine-outil. 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 montrant l'ensemble d'un chariot d'usinage selon l'invention, dont le coulisseau est en posi- tion de porte-à-faux minimum. Figure 2 est une vue analogue, pour une position in- termédiaire du coulisseau. Figure 3 est une vue en plan montrant le détail du cha- riot, dans une position correspondant sensiblement à celle de la figure 1. Figure 4 est une vue en perspective, suivant la direc- tion de la flèche IV ( figure 3). Figure 5 montre un détail de la vis mère commandant le positionnement du coulisseau sur le chariot. On a représenté sur les dessins le chariot 1 d'une rec- tifieuse, dont la broche 2 sert de guidage à un axe rotatif 3, portant une meule 4. On sait que l'ensemble du chariot 1 est amené à se déplacer dans le sens longitudinal schématisé sur la figure 3 par la flèche double 5, cependant que la meule d'usinage 4 est entraînée en rotation par son axe 3 pour rectifier une pièce non représentée, et par exemple 1' intérieur d'un alésage. Selon l'invention, le bâti du chariot 1 com- prend deux traverses 6 et 7, reliées par trois colonnes de guidage longitudinales 8, 9 et 10. La traverse 6 comporte un palier 10, 11, à l'intérieur duquel peut librement cou- lisser la broche 2. L'arrière de--cette broche 2 est solidaire d'une platine transversale 12, munie de perçages lui permettant de coulisser librement sur les colonnes de guidage 8 et 9. Cette platine 12 est solidaire d'une autre platine 13, qui porte un moteur 14, assurant l'entraînement en rotation de l'axe 3 et de sa meule 4. La platine 13 est équipée, elle aussi, de deux perçages lui permettant de coulisser dans le sens longitudinal sur les deux colonnes de guidage 9 et 10 du chariot 1. Une transmission 15 complète la chaîne cinéma- tique par laquelle le moteur 14 entraîne en rotation l'arriè- re de l'arbre 3. La platine transversale 12 est par ailleurs soli- daire d'un écrou ou perçage taraudé 16, dans lequel est vis- sée une vis mère 17 Cette dernière est montée longitudinale- ment sur le chariot i, et ses extrémités peuvent tourner li- brement dans des paliers 18 et 19, portés respectivement par les traverses 6 et 7. L'extrémité arrière de la vis mère 17 comporte un pignon d'entraînement 20, qu'une chaîne ou cour- roie crantée 21 relie à un moteur d'entralnement:22. Ce der- nier est solidaire de la traverse 7. Il s'agit préférablement d'un moteur électiique pas à pas, c'est-à-dire corresppndànt particulièrement bien à une commande numérique pour l'ensemble de la machine-outil. Un soufflet de protection 26 déformable dans le sens longitudinal, est préférablement disposé autour de la vis mère 17. Le fonctionnement est le suivant: Lorsqu'on commande la rotation du moteur 22 suivant un nombre donné d'incréments, on modifie d'une quan- tité déterminée, laq position angulaire de la vis mère 17 Cela définit donc avec précision la position de l'ensemble du chariot 12, 13, qui peut coulisser dans le sens longitu- dinal ( flèche double 5), par rapport au bâti 6 7, 8, 9, 10, du chariot 1. L'utilisation de ce coulisseau permet de ré- duire constamment au minimum, l'importance du porte-à-faux de la meule de rectification 4, en avant de la traverse 6. On a illustré sur les figures 1 à 3, diverses valeurs de ce porte-à-faux de l'outil 4, à savoir: un porte-à-faux 23 procheu du minimum, et des porte-à-faux 24 et 25, pour des valeurs intermédiaires. Une fois la valeur de ce porte-à- faux 23, 24, 25 fixée, on arrête le moteur de réglage 22 et on fait fonctionner l'ensemble du chariot 6, 7, 8, 9, , à la manière connue, c'est-à-dire qu'il avance suivant un mouvement de chariotage ( flèche double 5), tandis que le moteur 14 entraîne en rotation la meule 4. Une fois ter- minée la passe dont l'amplitude correspond à la valeur telle que 23, 24, ou 25 choisie pour le porte-à-faux, on action- ne à nouveau le moteur pas à pas 22, qui déplace le coulis- seau 12, 13, pour définir une nouvelle valeur du porte-à- faux de la meule 4. On utilise à nouveau le chariot 1 dans son mouvement- de chariotage traditionnel, et ainsi de sui- te. Grâce à cette disposition, on voit qu'on main- tient toujours à une valeur proche du minimum, compatible avec la forme de la pièce à usiner, la valeur du porte-à- faux 23, 24 ou 25. Ceci élimine tout risque de vibration, et permet à la rectifieuse de tenir des cotes plus précises et correspondant à un meilleur état de surface. REVENDICATIONS 1 - Machine-outil équipée d'un chariot d'usi- nage (1) équipé d'une broche porte-outil (2), caractérisée en ce que ce chariot (1) comporte plusieurs colonnes de gui- dage (8), (9), (10), toutes parallèles à la direction (5) de son mouvement de chariotage, et sur lesquelles est guidé pour un coulissement sans jeu, l'ensemble de la broche por- te-outil (9), de son moteur d'entraînement (14) et de moyens pour commander ou verrouiller le coulissement de cet ensemble sur les colonnes de guidage (8), (9), (10). 2 - Machine -outil suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la position longitudinale de la bro- che porte-outil (9) étant définie par rapport au chariot (1), on peut usiner une passe avec un porte-à-faix (23), (24), (25) réduit au minimum, c'est-à-dire avec une précision ma- xima, après quoi, on fait varier la position de la broche (9) sur son chariot (1), avant de la verrouiller à nouveau, ce qui permet d'entreprendre, toujours avec le porte-à-faux minimum, une opération d'usinage dans une passe correspondant à un autre tronçon sur la pièce, et ainsi de suite. 3 - Machine-outil suivant la revebdication i, caractérisée en ce que le chariot (1) comporte deux traverses (6) et (7) reliées par trois colonnes de guidage (8), (9) et (10). 4 - Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sur les colonnes (8), (9) et (10) peut coulisser, dans le sens lon- gitudinal, un chariot (12), (13), portant la broche d'usi- nage (9) et son moteur (14) entraînant l'outil (4). - Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tra- verses (6) et (7) du chariot (1) portent dans des paliers (18) et (19), les extrémités d'une vis-mère longitudinale entraînée en rotation par un moteur pas-à-pas (22), cette vis-mère étant engagée dans un écrou (16) solidaire du coulisseau (12) (13). 6 - Machine-outil suivant la revendication 5 caractérisée en ce que la vis-mère (17) est logée à l'intérieur - d'un soufflet protecteur déformable (26).