Brevet FR2617075A2 — publié le 19881230

FR 2617075 A2 19881230 FR 8709012 A 19870626 MACHINE A ALESER HORIZONTALE La présente addition concerne les machine-outils du type décrit au brevet principal, c'est-à-dire les machines à aléser horizontales comportant un bâti avec des moyens de support et de fixation d'une pièce à usiner, ainsi qu'un montant sur lequel peut coulisser verticalement une poupée qui supporte une broche horizontale rotative porte-outil reliée à un moteur d'entrainement en rotation et, d'une façon plus particulière, de telles machines dans lesquelles la broche horizontale porte-outil est montée directement dans la poupée au moyen de paliers hydrostatiques conçus de façon à permettre à ladite broche de subir aussi des mouvements de translation longitudinale horizontale dans la poupée sous l'action de moyens de commande d'avance auxquels elle est reliée. Une telle structure a été mise au point surtout en vue d'assurer une grande précision à l'axe géométrique de la broche horizontale porte-outil. Mais, si cette broche est sollicitée très fortement en flexion, il peut arriver que l'épaisseur du film de fluide interposé entre la broche et l'alésage du :palier subisse localement des réductions excessives, ce qui peut conduire à des échauffements non uniformes de la broche ou du palier, ou même à de petites ruptures dudit film susceptibles de provoquer des amorces de grippage, des détériorations du poli des surfaces correspondantes de la broche et du palier, et par conséquent aussi à des échauffements, de sorte que la machine ne conserverait plus la grande précision d'usinage désirable. Le but de l'invention est de perfectionner les machines du type en question en vue d'éviter les inconvénients qu'on vient d'exposer. A cet effet, suivant l'invention, le corps du palier avant, en une seule pièce, présente une longueur axiale plus grande que le diamètre de la broche horizontale rotative porte-outil et il est supporté par la poupée par l'intermédiaire de moyens conçus et agencés de façon à lui permettre d'effectuer des mouvements de pivotement autour d'un axe géométrique instantané quelconque passant par son centre géométrique, à la façon d'un joint universel à flexibilité contrôlée. Grâce à cette combinaison particulière de moyens, tout d'abord, la grande longueur d'encastrement de la broche dans le palier avant réduit les risques de déformation de celle-ci par flexion et, ensuite, le montage du palier dans la poupée par l'équivalent d'un joint universel lui permet de s'aligner automatiquement avec la broche lorsque celle-ci est sollicitée fortement en flexion, de sorte que l'épaisseur du film hydrostatique qui supporte la broche est p r e s q u e uniforme sur toute la longueur du palier, ce qui est le but recherché. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples, deux modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins La Figure 1 représente, en coupe verticale, un premier mode de réalisation de montage du palier avant d'une broche rotative porte-outil d'aléseuse horizontale suivant l'invention, et La Figure 2 est une vue analogue d'une variante. Si l'on se réfère d'abord à la Fig.1, on retrouve, en partie, la poupée 5 de la machine à aléser horizontale décrite au brevet principal, ainsi que la broche horizontale rotative porte-outil 6 montée dans le palier avant désigné dans son ensemble par 7. Dans l'exemple représenté ici, ce palier est d'une conception et d'un montage particuliers. Tout d'abord, sa longueur "1" est plus grande que le diamètre "D" de la broche horizontale porte-outil 6 et, dans l'exemple représenté, il présente deux ensembles de poches hydrostatiques 51, 52 séparés par une distance d'environ 150 mm, ce qui assure un double guidage hydrostatique de la broche rotative porte-outil sur une grande longueur d'encastrement de la broche dans ledit palier. Ensuite, ce palier avant 7 est supporté par la poupée 5 d'une manière particulière, à savoir : par des moyens fixés contre la face avant verticale plane 55 de la poupée 5. Ces moyens comportent une membrane annulaire plane 56 située dans le plan géométrique transversal médian 57 du palier 7 et dont le bord intérieur est solidaire dudit palier, tandis que son bord extérieur est solidaire de la surface cylindrique intérieure d'une couronne cylindrique 58 fixée, à plat, contre la face avant 55 de la poupée 5 par des vis 59. La membrane annulaire 56 est, par exemple, en acier trempé. La moitié arrière du corps du palier 7 est logée, avec du jeu, dans un évidement 61 de la poupée. Ainsi, le milieu "0" de l'axe géométrique du palier se trouve en permanence sur l'axe géométrique de la couronne 58 grâce à la grande rigidité radiale de la membrane annulaire 56, mais l'axe géométrique dudit palier a la possibilité de s'aligner librement sur l'axe géométrique de la broche porte-outil sous l'effet de la souplesse de la membrane qui permet à deux points diamétralement opposés de se déplacer très légèrement axialement en sens opposés.De cette manière, lorsque la broche porteoutil est sollicitée fortement en flexion, l'épaisseur du film de liquide entre la broche et le palier peut conserver une épaisseur presque uniforme sur toute la longueur dudit palier, ce qui est le but recherché pour l'obtention d'une capacité de charge maximale admissible sur le palier. L'ensemble comprenant le palier, la membrane annulaire et la couronne de fixation peut être usiné dans la masse. Sur la Fig. 2, on a représenté une variante du mode de réalisation de la Fig. 1, en conservant les m8- mes chiffres de référence pour désigner les mêmes organes. La différence entre les deux modes de réalisation réside dans la structure des moyens de support du palier 7. Dans cette variante, lesdits moyens sont constitués par une couronne cylindrique rigide 58, (en deux pièces 58A, 58B pour des raisons de montage), également fixée, à plat, contre la face avant 55 de la poupée par des vis 59, mais dont l'alésage est en forme de segment géométrique sphérique 64 de rayon "R" et de centre "0" ("O" étant le centre géométrique du palier) en contact glissant avec un autre segment géométrique sphérique 65 solidaire du palier 7 et coaxial à celui-ci. Le palier se trouve ainsi monté à la façon d'une rotule de centre "0" de faible amplitude angulaire et peut s'aligner automatiquement librement sur la broche 6 autour de ce point, comme dans le mode de réalisation de la Fig. 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui ont été donnés à titre d'exemple; on peut y apporter de nombreuses modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. C'est ainsi, notamment, que les moyens de support du palier pourraient être réalisés d'une tout autre manière que celles décrites plus haut, pourvu qu'ils en présentent les mêmes caractéristiques générales, à savoir une grande rigidité radiale et une liberté contrôlée d'orientation autour du centre géométrique du palier. REVENDICATIONS 1. Machine à aléser horizontale du type décrit au brevet principal, c'est-à-dire comportant un bâti avec des moyens de support et de fixation d'une pièce à usiner, ainsi qu'un montant sur lequel peut coulisser verticalement une poupée qui supporte une broche horizontale rotative porte-outil reliée à un moteur d'entratnement en rotation, la broche horizontale rotative porte-outil étant montée directement dans la poupée au moyen de paliers hydrostatiques conçus de façon à permettre à ladite broche de subir aussi des mouvements de translation longitudinale horizontale dans la poupée sous l'ac'ion de moyens de commande d'avance auxquels elle est reliée, caractérisée en ce que le corps du palier avant (7), en une seule pièce, présente une longueur axiale "1" plus grande que le diamètre de la broche horizontale rotative porte-outil (6) et il est supporté par la poupée (5) par l'intermédiaire de moyens (56, 58 - 58, 65) conçus et agencés de façon à lui permettre d'effectuer des mouvements de pivotement. autour d'un axe géométrique instantané quelconque passant par son centre géométrique ("O"), à la façon d'un joint universel. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce les moyens (58) de support du palier (7) sont fixés contre la face avant (55) de la poupée (5). 3. Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens (56,65) de support du palier (7) fixés contre la face avant (55) de la poupée sont reliés au palier dans une zone qui englobe le plan transversal médian (57) dudit palier. 4. Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de support du palier 7 sont constitués par une membrane annulaire plane (56) dont le bord intérieur est solidaire du palier et le bord extérieur so lidaire d'une couronne (58) fixée, à plat, contre la face avant (55) de la poupée (5). 5. Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de support du palier 7 sont constitués par une couronne rigide (58) qui est fixée, à plat, contre la face avant (55) de la poupée (5) et dont l'alésage est en forme de segment géométrique sphérique (64) en contact glissant avec un autre segment géométrique sphérique (65) solidaire du palier (7). 6. Machine suivant les revendications t à 5 caractérisée en ce que la partie arrière du palier (7) est logée, avec du jeu, dans un évidement correspondant (61) de la poupée (5). 7. Machine suivant les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le palier (7) présente deux zones de guidage (51, 52) séparées l'une de l'autre en direction axiale.