Brevet FR2590819A1 — publié le 19870605

La présente invention concerne le domaine de la fabrication des porte-outils monoblocs, modulaires, ou au- tres, pour le préréglage en longueur des outils et a pour objet un dispositif de réglage axial d'outils. Actuellement, le réglage axial d'outils est géné- ralement réalisé au moyen de douilles de réglage montées dans les porte-outils. Cependant, il n'existe pas de dispo- sitif simple, universel, performant et flexible, de bonne qualité et permettant directement un réglage en longueur des outils dans les porte-outils. La nécessité d'un réglage axial d'outils est sur- tout d'un grand intérêt dans le cas d'utilisation de machi- nes multibroches usinant des pièces identiques en même temps. Ainsi, pour respecter strictement les opérations des diffé- rentes pièces, à savoir le fraisage, l'alésage, le dressage, le contournage, etc..., chaque outil doit être préréglé en longueur et d'une manière stricte d'une broche à l'autre. Les dispositifs existant actuellement ne permet- tent pas un tel réglage, de manière simple et avec un nombre réduit de pièces en mouvement. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un dispositif de ré- glage axial d'outils, essentiellement constitué par un- atta- chement pourvu d'un emmanchement de montage dans les broches de machines du type cône standard américain, cône morse, ou à queue cylindrique, et autres, et logeant, dans son extré- mité opposée à l'emmanchement, une pièce mobile du type monobloc ou du type modulaire de réception d'un outil, ca- ractérisé en ce que le logement de réception de la pièce mo- bile de l'attachement est sous forme de deux alésages de diamètre différent, dont le plus grand s'étend à partir de la face de l'attachement et est relié au plus petit à l'in- térieur dudit attachement, ces alésages présentant une lon- gueur telle qu'elle permet un centrage long de la pièce mo- bile, et en ce que l'attachement est pourvu, au niveau du plus grand alésage,d'une part, d'au moins deux vis de blo- cage et de réglage de la pièce mobile coopérant avec des rainures inclinées inversées de forme sphérique de la pièce mobile, et, d'autre part, d'au moins un élément de guidage monté en saillie dans l'un des alésages et coopérant avec une rainure correspondante de la pièce mobile. L'invention sera mieux comprise grâce à la des- cription ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dans lequel: la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe suivant A-A de la figure 2 d'un dispositif conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en élévation frontale sui- vant F de la figure 1, et la figure 3 est une vue en plan d'une pièce mobile de type monobloc. La figure 1 du dessin annexé représente, à titre d'exemple, un dispositif de réglage axial d'outils, qui est essentiellement constitué par un attachement 1 pourvu d'un emmanchement 2 de montage dans les broches de machines du type cône standard américain, cône morse, ou à queue cylin- drique, ou autres, et logeant dans son extrémité opposée à l'emmanchement 2 une pièce mobile du type monobloc 3 (figu- re 3) ou du type modulaire 4 (figures 1 et 2) de réception d'un outil 5. Conformément à l'invention, le logement de récep- tion de la pièce mobile 3 ou 4 de l'attachement 1 est sous forme de deux alésages 6 et 7 de diamètre différent, dont le plus grand, 6, s'étend à partir de la face de l'attachement 1 et est relié au plus petit, 7, à l'intérieur de l'attache- ment 1, ces alésages 6 et 7 présentant une longueur telle qu'ils permettent un centrage long de la pièce mobile 3 ou 4. En outre, l'attachement 1 est muni, au niveau de l'alésage 6, d'au moins deux vis 8 de blocage et de réglage de la pièce mobile 3 ou 4, ces vis 8 coopérant avec des rainures incli- nées inversées de forme sphérique 9 et 10 prévues sur la pièce mobile 3 ou 4, et l'un des alésages 6 ou 7 est pourvu d'au moins un élément de guidage l1 qui est monté en saillie dans ledit alésage et qui coopère avec une rainure corres- pondante 12 de la pièce 3 ou 4. L'attachement 1 représenté au dessin annexé est muni d'un emmanchement 2 au cône standard américain muni d'une collerette pour le changement automatique des porte- outils sur centres d'usinage.Cet emmanchement 2 pourrait également être sous forme d'une autre queue ou emmanchement en fonction de la broche de la machine. L'attachement 1, qui fait corps avec la broche de la machine, peut être changé manuellement ou par un changeur automatique, ou par un robot, ou dispositif analogue. La pièce mobile 3 du type monobloc est une pièce permettant un montage direct d'un outil, par exemple d'une fraise, ou qui fait corps avec l'outil, par exemple une bar- re d'alésage, tandis que la pièce mobile 4 du type modulaire peut recevoir, dans un alésage 13, tous types d'adaptateurs, de porte-outils, d'éléments,de barres d'alésage, ou encore de têtes à aléser 14 (figure 1). La longueur des alésages 6 et 7 est nécessaire pour permettre un centrage long des pièces mobiles 3 ou 4 et donc obtenir, après assemblage, de très bonnes tolerances de concentricité. Les vis 8 de blocage sont avantageusement des vis à bout sphérique à pas fin, et sont montées,de préférence, à un écartement augulaire de 120 l'une par rapport à l'autre. L'élément de guidage 11 est avantageusement sous forme d'un pion ou d'une pige rectifiée, ou analogue, montée dans l'alésage 6 ou 7, dure ou collée et disposée à équidis- tance des vis 8, de préférence, à un écartement angulaire des vis 8 égal à 120 (figure 2). Cet élément 11 dépasse à l'in- térieur de l'alésage 6 ou 7 d'une hauteur légèrement infé- rieure à la profondeur de la rainure 12 correspondante de la pièce 3 ou 4. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'attachement 1 est muni, concentriquement dans son emman- chement 2, d'une vis arrière de butée 15 débouchant dans l'alésage 7 et pouvant être bloquée par une vis radiale 16 avec interposition d'un élément 17 en bronze, ou autre ma- tière. L'attachement 1 peut être muni, en outre, d'un per- çage radial 18 débouchant au niveau de la jonction entre les alésages 6 et 7 et formant un conduit d'évacuation diair comprimé, ainsi qu'éventuellement de canaux de lubrification centrale 19 dans la face de la collerette 1' ou dans la vis arrière de butée 15, ces canaux coopérant avec des canaux de la pièce mobile 3 ou 4 (figures 1 et 3). La pièce mobile du type monobloc 3 (figure 3) ainsi que la pièce 4 du type modulaire (figure 1), sont constituées chacune sous forme d'un cylindre étagé dont les diamètres correspondent à ceux des alésages 6 et 7 et dont la partie de plus grand diamètre porte, d'une part, les rai- nures inclinées inversées de forme sphérique 9 et 10,qui sont disposées angulairement de manière identique aux vis 8, de préférence à 120 l'une par rapport à l'autre, et, d'autre part, débouchant sur sa face de liaison avec la partie de plus petit diamètre, ou sur le plus petit diamètre, une rai- nure 12 coopérant avec l'élément de guidage 11, cette rai- nure 12 étant pourvue, en outre, d'un chanfrein d'entrée 12' (figures 1 et 3). La pièce mobile de type monobloc 3 est munie à l'avant, de manière connue, d'un alésage pour le centrage d'un porte-fraise 21, d'un porte-pince, ou de tout autre dispositif permettant le montage ou la fixation des outils coupants,qui peuvent être des outils combinés à plusieurs plaquettes, ou d'autres outils, tels que des barres d'alésa- ge combinées, etc... La pièce mobile de type modulaire 4 présente un alésage 13 de réception d'éléments modulaires tels que des allonges, des réductions, des adaptateurs et autres supports d'outils ou pièces. Cet alésage 13 peut être remplacé par tout autre dispositif de fixation d'outils. La pièce 4 est munie, outre des rainures inclinées 9 et 10 et de la rainure de positionnement 12, de deux vis à bout sphérique 23, avantageusement situées diamétralement à l'opposé des rainures 9 et 10, et destinées à la fixation des éléments adaptateurs, ou analogues (figures 1 et 2). Ces vis 23 coopèrent, de manière connue, avec des trous sphéri- ques prévus dans lesdits éléments, adaptateurs,ou autres. Pour permettre une détection rapide du sens de dé- placement de réglage des pièces 3 ou 4 au moyen des vis 8, il est prévu sur la circonférence de la partie avant de l'attachement 1, près des trous de chaque vis 8, une flèche 24 indiquant le sens de déplacement correspondant. La rainure 9 permet de réaliser le déplacement en avant de la pièce mobile 3 ou 4, tandis que la rainure 10 permet leur déplacement en sens inverse. Ainsi, en serrant la vis 8 affectée à la première rainure 9 et en desserrant simultanément la vis 8 affectée à l'autre rainure 10, la pièce mobile 3 ou 4 se déplace vers l'avant, tandis qu'une manoeuvre inverse simultanée desdites vis 8 provoque un déplacement de retrait de la pièce 3 ou 4 en direction de l'attachement l.La manoeuvre simultanée des vis permet-de maintenir leur contact avec le fond des rainures 9 et 10, simplifiant ainsi le blocage final au moyen des mêmes vis 8 par création de deux efforts de serrage opposés immobilisant parfaitement la pièce 3 ou 4, l'élément de guidage 11 coopé- rant avec la rainure 12 garantissant un centrage parfait et continu des vis 8 dans les rainures 9 et 10. Bien entendu, chaque vis 8 peut également être manoeuvrée, séparément, le réglage dans un sens ou dans l'autre étant effectué,après desserrage d'une vislpar ma- noeuvre de l'autre viset blocage de la première après at- teinte du réglage désiré. Selon une variante de réalisation de l'invention, non représentée au dessin annexé, les alésages 6 et 7 de l'emmanchement 1 sont remplacés par un alésage unique très long et les pièces mobiles 3 et 4 se présentent sous forme d'un cylindre de diamètre identique à celui de l'alésage unique. Grâce à ce mode de réalisation, il est possible d'obtenir une qualité de concentricité très bonne et par- faitement reproductible. En outre, le dispositif de préré- glage ainsi obtenu est très précis et présente une course relativement faible, de quelques millimètres à peine, per- mettant de rattraper tous les défauts de longueur des bro- ches, de tolérance des cônes ou des outils coupants, et après affûtage. L'invention est plus particulièrement applicable au réglage axial d'outils de machines-outils à plusieurs broches de tous types, y compris les centres d'usinage mul- tibroches, et à tous dispositifs nécessitant un préréglage en longueur très strict des outils. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mo- de de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - RE V E N D I C A T I ON S- 1. Dispositif de réglage axial d'outils, essen- tiellement constitué par un attachement (1) pourvu d'un em- manchement (2) de montage dans les broches de machines du type cône standard américain, cône morse, ou à queue cylin- drique, et autres, et logeant, dans son extrémité opposée à l'emmanchement (2), une pièce mobile du type monobloc (3) ou du type modulaire (4) de réception d'un outil (5), carac- térisé en ce que le logement de réception de la pièce mobile (3 ou 4) de l'attachement (1) est sous forme de deux alésa- ges (6 et 7) de diamètre différent, dont le plus grand (6) s'étend à partir de la face de l'attachement (1) et est re- lié au plus petit (7) à l'intérieur dudit attachement (1), ces alésages (6 et 7) présentant une longueur telle qu'elle permet un centrage long de la pièce mobile (3 ou 4), et en ce que l'attachement (1) est pourvu, au niveau du plus grand alésage (6), d'une part, d'au moins deux vis (8) de blocage et de réglage de la pièce mobile (3 ou 4) coopérant avec des rainures inclinées inversées de forme sphérique (9 et 10) de la pièce mobile (3 ou 4), et, d'autre part, d'au moins un élément de guidage (11) monté en saillie dans l'un des alé- sages (6 ou 7) et coopérant avec une rainure correspondante (12) de la pièce mobile (3 ou 4). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les vis (8) de blocage sont avantageusement des vis à bout sphérique à pas fin, et sont montées,-de pré- férence, à un écartement angulaire de 120 l'une par rapport à l'autre. 3. Dispositif, suivant l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de guida- ge (11) est avantageusement sous forme d'un pion ou d'une pige rectifiée, ou analogue, montée dans l'alésage (6 ou 7) dure ou collée et disposée à équidistance des vis (8), de préfé- rence à un écartement angulaire des vis (8) égal à 120 . 4. Dispositif, suivant la revendication 1, carac- i-risé en ce que l'attachement (1) est muni, concentrique- ment dans son emmanchement (2); d'une vis arrière de butée (15) débouchant dans l'alésage (7) et pouvant être bloquée par une vis radiale (16) avec interposition d'un élément (17) en bronze, ou autre matière. 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des reven- dications 1 et 4, caractérisé en ce que l'attachement (1) est muni, en outre, d'un perçage radial (18) débouchant au niveau de la jonction entre les alésages (6 et 7) et for- mant un conduit d'évacuation d'air comprimé, ainsi qu'éven- tuellement de canaux de lubrification centrale (19) dans la face dela collerette (1') ou dans la vis arrière de butée (15), ces canaux coopérant avec des canaux (20) de la pièce mobile (3 ou 4). 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce mobile du type monobloc (3) ainsi que la pièce (4) de type modulaire sont constituées chacune sous forme d'un cylindre étagé dont les diamètres correspondent à ceux des alésages (6 et 7), et dont la partie de plus grand diamètre porte, d'une part, les rainures inclinées inversées de forme sphérique (9 et 10), qui sont disposées angulairement de manière iden- tique aux vis (8), de préférence, à 120 l'une par rapport à l'autre, et, d'autre part, débouchant sur sa face de liai- son avec la partie de plus petit diamètre, ou sur le plus petit diamètre, une rainure (12) coopérant avec l'élément de guidage (11), cette rainure (12) étant pourvue, en outre, d'un chanfrein d'entrée (12'). 7. Dispositif, suivant l'une quelconque des reven- dications 1, 3, 5 et 6, caractérisé en ce que la pièce (4) est munie, outre des rainures inclinées (9 et 10) et de la rainure de positionnement (12), de deux vis à bout sphérique (23), avantageusement situées diamétralement à l'opposé des rainures (9 et 10), et destinées à la fixation des éléments adaptateurs, ou analogues. 8. Dispositif, suivant l'une quelconque des reven- dications 1, 4 et 5, caractérisé en ce que pour permettre une détection rapide du sens de déplacement de réglage des pièces (3 ou 4) au moyen des vis (8), il est prévu sur la circonférence de la partie avant de l'attachement (1), près des trous de chaque vis (8), une flèche (24) indiquant le sens de déplacement correspondant. 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des reven- dications 1 et 3 à 7, caractérisé en ce que les alésages (6 et 7) de l'emmanchement (1) sont remplacés par un alésage unique très long et les pièces mobiles (3 et 4) se présen- tent sous forme d'un cylindre de diamètre identique à celui de l'alésage unique.