Brevet FR2626513A1 — publié le 19890804

La présente invention concerne un système de fixation d'outils et d'instruments sur machines-outils, qui est utile pour La fixation aussi bien avec changement rapide qu'avec changement classique, et qui présente de notables avantages par rapport aux systèmes traditionnels. Ilt s'agit d'un système de fixation de ces outils ou de ces instruments sur Les machines-outils, lesquelles ont pour but de détacher des copeaux de pièces métalliques ou non, montées sur ces machines, pour leur donner la forme désirée. IL existe deux systèmes de fixation des outiLs sur les machines-outils qui, dans le cas present, sont des tours. Le premier système est le système classique dans lequet la fixation ou le changement d'outil sur La tourelLe de La machine s'effectue à La main, t'outil étant fixé au moins avec deux vis. Apres avoir changé L'outilt et après avoir commencé de nouveau le tournage, it convient d'effectuer des mesures ou de vérifier Les dimensions de la pièce, en utilisant l'appareit de - mesure approprié, pour connaître exactement Les coordonnées du tranchant de coupe, c'est-àdire pour savoir si La pièce est réatisée ou non de façon convenable. Tout ceci conduit à une perte de temps considérable. Le second système est te système de changement rapide, dans Lequel La fixation et Le changement d'outil dans La tourelle de la machine peuvent s'effectuer de façon manuelle ou automatique, en actionnant une vis ou tout autre dispositif convenable. Dans ce cas, Lorsque l'on serre l'outil, le tranchant de coupe se situe dans une position fixe dont les coordonnées sont connues d'avance, ce qui permet d'éliminer tout te temps perdu au cours de ta mani- pulation de L'outil. Actuellement, on peut choisir entre L'utilisation 'd'un système ou de L'autre, c'est-à-dire Le système de changement classique ou le système de changement rapide, mais non pas les deux à La fois. Lorsque le système de fixation est du genre classique, L'outit peut être fixé directement sur la toureLLe de La machine, ou au moyen d'un support intermédiaire de fixation des outils.- 2 6265 13 Lorsque L'on utiLise Le système de fixation rapide, l'outiL est fixé toujours sur un support intermédiafre de fixation des outils, et ce dernier est fixé sur La tourelle de La machine. IL n'existe aucun système connu de changement rapide qui n'utilise pas ce support intermédiaire. L'objet principal du système de fixation selon l'invention consiste à réduire Les temps de manipulation des outils pour Leur changement sur Les machines, de façon à éliminer les temps morts et, par consequent, à faire qua ces machines soient plus rentables. D'autres caractéristiques et avantages de L'invention seront mieux compris à la Lecture de la description qui va suivre d'un exempte de. réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure I représente une vue en élévation frontale d'un disque appeLé support-toureLle, qui est dans ce cas un support- tourelle monobLoc; on peut voir qu'il a été doté d'une série de renfoncements constituant une unité de fixation, dont Le nombre est égaL à ceLui des outils qui peuvent être instaLLés, chacun des renfoncements étant doté -de deux orifices, L'un paratLLèLe à un diamètre du disque, et L'autre tangentiel, avec une légère incLi- naison. La figure 2 est une vue en éLévation de profiL, prise Le Long de La Ligne de coupe A-A, du disque ou support-toureLle mono- bloc représenté- sur la figure précédente, o L'on peut voir éga- Lement Les deux orifices qui correspondent à L'un des renfoncements de montage de L'outiL. Les figures 3A, 3B et 3C représentent de façon détailLée une unité de fixation, sous La forme d'une vue en plan, en élé- vation et en profil, respectivement; sur ces figures, on voit parfaitement le renfoncement doté d'un orifice pour Le montage d'outils de travail à L'extêrieur de La pièce. Les figures 4A, 4B, 4C et 4D représentent de façon détailLée ta bride de serrage constituant L'télément qui, lorsqu'iL est actionné par Le goujon fileté, entraîne l'outil jusqu'à sa position idéaLe et le fixe dans cette position, ces figures étant respectivement une vue en plan, une vue en élévation et une vue en profil ainsi qu'une vue en section le long de La ligne de coupe B-B de la vue en plan de La figure 4A. Les figures 5A, 5B, 5C et 5D représentent de façon détaittllée un outil doté de deux tranchants de coupe, sous la forme d'une vue en plan, d'une vue en élévation, d'une vue en profit et d'une vue en section effectuée te long de L'axe C-C de la vue en plan, respectivement. Les figures 6A, 6B et 6C représentent de façon détaiLlée l'ensemble d'une unité de fixation, sous la forme d'une vue en plan, d'une vue en élévation et d'une vue en profil le long de la ligne de coupe D-D de la vue en élévation, respectivement. La figure 7 représente une vue en létvation du disque ou support-tourelle divisé en douze positions, dans lequet ont été représentés des outils de travail à l'intérieur et de travail à l'extérieur d'une pièce, ainsi qu'un outil qui est une combinaison de ces deux types, simplement à titre illustratif du fait que les outils conviennent aussi bien pour le travail à L'extérieur que pour le travail à l'intérieur de la pièce. La figure 8 représente une vue de profil de L'objet de la figure 7. Sur la figure 1, on peut voir un disque ou support- toureLte 1 doté de renfoncements 6 offrant une surface 7 qui présente une inclinaison déterminée et sur laquelle vient s'appuyer une bride de blocage 3 Cigures 4A à 4D) par L'une de ses faces dotée de cette même inclinaison. Si les étéments qui composent le système de fixation peuvent être montés directement sur Le disque, ce dernier sera appelé support-tourelle monobloc. Egalement, les renfoncements 6 du disque I seront dotés de la même inclinaison si t'on adopte un élément supplémentaire 8 (figure 7). Dans le support-tourelle monobloc 1 sont formes des orifices 9 et 10. L'orifice 9 occupe une- position tangentielle légèrement inclinée pour les outils de travail à l'extérieur, tandis que l'orifice 10 occupe une position parallèle à un diamètre du disque pour les outils de travail à l'intérieur. Une unité de fixation 11 indépendante est dotée du même renfoncement 6 que le support-toureLle I monobloc, dans Lequel sont montés tous les éléments qui composent le système. Cette unité de fixation 11 peut être reliée également à toutes les tourelles classiques qui existent- sur le marché pour les convertir en tourelles à changement rapide. Tant dans le cas o la tourelle monobloc I est dotée d'un élément supplémentaire 8 que sil s'agit d'une unité de fixation indépendante 11, on peut lui appliquer le mécanisme d'actionnement approprié et faire en sorte que le système soit automatique, semi- automatique, manuel ou mécanique, comme celui qui est représenté dans L'ensemble des figures qui sont jointes au présent mémoire descriptif. Egalement, en cas de besoin, on peut réaliser des canaux destinés à transporter un réfrigérant. La bride de serrage 3 est dotée d'un orifice fileté 12 qui présente une inclinaison adéquate pour le montage d'un goujon fileté 2. Cette bride de serrage 3 constitue l'élément qui, lorsqu'il est actionné par le goujon 2, entraîne l'outil vers sa position idéale et le fixe dans cette position. La surface de contact de La bride de serrage 3 avec l'outil est striée, et deux de ces stries ou entailles 13, diffée- rentes et plus profondes, sont celles qui agissent pour fixer L'outil en accord avec la présente description. Les autres stries sont moins profondes et sont réalisées dans deux sens perpendicu- laires entre eux; ces stries sont celles qui agissent lorsque l'outil est du genre classique. (Dans un outil du genre classique, la surface d'appui est lisse, c'est-à-dire qu'elle ne comporte pas les protubérances dont sont dotés les outils selon l'invention). Les stries de la bride de serrage 3 peuvent avoir la section désirée. Sur les dessins, on a représenté une section trapézoidale; mais celle-ci peut être triangulaire, circulaire, etc., dans un sens ou dans l'autre, et les stries peuvent avoir une longueur quelconque et être aussi nombreuses que L'on désire. Cette bride de serrage 3, Lorsqu'elle est en position de travail, est en contact d'un côté avec L'outil 4 et de l'autre côté avec la surface 7 du support-tourelle 1 qui est incliné d'un angle déterminé et qui fait que cet étément coince et serre l'outil 4. On peut fixer des outils aussi bien de coupe à gauche que de coupe à droite ainsi que des outils de travail à l'intérieur 4 ou de travail à l'extérieur 5. L'outil 4 est doté de deux protubérances 15 en position inclinée sur lesquelles s'appuient Les entailles 13 de la bride de blocage 3. Cet outilt 4 est doté de deux tranchants de coupe, un à chaque extrémité, qui peuvent être utilisés indistinctement Lorsque l'on passe d'un tranchant à l'autre du fait de la rupture de l'un d'entre eux, les coordonnées du tranchant sont Les mêmes. La surface supérieure de L'outil 4, qui est celle qui est en contact avec la bride de blocage 3, comporte les protubérances 15 appropriées qui sont complémentaires des stries 13 de La bride de blocage 3 et qui s'adaptent à elles avec possibilité de glissement mutuel. On peut voir que sur L'outil 4 sont montées deux plaquettes 14 à chacune de ses extrémités, et que Les angles qu'elles peuvent présenter sont tous Les angles existants ou non sur le marché, ces plaquettes pouvant être ou non des pLaquettes interchangeables et pouvant être reliées à n'importe quel outil désiré (appareil de mesure, porte-forets, racLoirs, portefraises, etc.). Egalement, la section de la queue de l'outil 4, bien qu'elle ait été représentée de forme carrée, peut avoir toute autre forme (rectangulaire, trapézoldale, ronde ou irrégulière). Le goujon 2 consiste en une tige filetée et forme l'élément de liaison entre la bride de blocage 3 et le support- tourelle 1, qui peut ête actionné aussi bien de façon manuelle que de façon automatique, ainsi que par un élément ou un dispositif mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique, ou même une combinaison de ces derniers. Les protubérances 15 de La surface supérieure de L'outil 4 correspondent aux stries 13 de ta bride de blocage 3; mais on peut utiliser la disposition inverse, c'est-à-dire que Les protu- bérances peuvent être situées sur la bride de blocage et les stries sur L'outil. EgaLement, des entailles peuvent être situées sur la surface inferieure de l'outil et des protubérances sur la- surface OS d'appui dans le support, ou inversement. Le fonctionnement est le suivant: on place l'outil 4 manueLLement, ou par un moyen mécanique, dans le support corres- pondant de l'unité de fixation 11, en actionnant au moyen du goujon 2 de façon manuelle ou automatique La bride de blocage 3. Cette bride de blocage 3, reLiée au goujon 2 et basculant sur son axe, est entraîne et elle entre en contact avec L'outil 4 dans deux zones opposées, qui sont celles des protubérances 15 de l'outil 4 et des stries 13 de la bride de blocage 3. La bride de blocage 3 s'adapte à l'outil 4 et ce dernier est entrainé vers La surface latérale L. Lorsque l'outil 4 est entré en contact avec cette surface, la bride de blocage 3 continue à exercer une'pression et, en raison de la présence des stries inclinées de L'angle approprié, L'outil 4 glisse vers l'arrière, jusqu'à entrer en contact avec une seconde surface transversale T qui peut être perpendiculaire ou non à la précédente. Ce second contact peut intervenir en un point, une ligne du une surface, dans une direction quelconque de l'espace. Dans cec conditions, l'outtil 4 s'appuie sur la surface de base B, sur La surface latérale L et sur la surface transversale T, et il est fixé par le haut, c'est-à-dire par La surface des protu- bérances 15, par les deux points de contact, les Lignes de contact ou la surface de contact avec la bride de blocage 3, ce qui fait que l'outil est fixé dans sa position idéale. En même temps, cette bride de blocage 3 est coincée contre la surface inclinée du.support, ce qui fait que la fixation est sûre et efficace. Parmi les avantages du système décrit, on peut mentionner les suivants: Universalité: on peut installer aussi bien les- outils qui constituent l'objet de la présente description que des outîls classiques existants sur le marché. Dans les systèmes ordinaires cette possibilité n'existe pas. Rapidité de changement: Le tranchant de coupe des outils se maintient à une distance fixe par rapport à un point de réfé- rence de la machine, c'est-à-dire que ses coordonnées sont connues d'avance dans toutes les dimensions de t'espace. On évite ainsi les temps perdus pour situer Le tranchant. Economie: Les outils cLassiques présentent un seuL tranchant, tandis que, dans le présent système, Les outils sont à double tranchant. Egalement, on utiLise actueLlement un support intermédiaire pour les outils à changement rapide existants sur Le marché; grâce au système propose, on peut éliminer te support intermédiaire. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par L'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non Limi- tatifs sans sortir du cadre de L'invention. REVENDICATIONS 1. Système de fixation d'outils et d'instruments sur machines-outils, du genre comprenant un disque sur lequel sont- S05 fixes les outils, en nombre variable, pour détacher des copeaux de pièces métalliques ou non en cours d'élaboration, et dans Lequel il est nécessaire de fixeret de changer les outils avec une certaine périodicité, caractérisé essentiellement en ce que Le disque ou Le support-tourelle (1), sur Lequel sont fixés Les outils de coupe (4), est doté d'une série de renfoncements (6) constituant l'unité de fixation, l'une des faces de ces renfoncements étant dotée d'une inclinaison déterminée, tandis que sont prévus -un orifice (9) tangentiel, avec une légère inclinaison, pour les outils de travail à l'intérieur, et un autre orifice (10) parallèle à un diamètre du disque pour les outils de travail à l'extérieur, tous Les éléments qui composent le système étant situés dans ces renfoncements. 2. Système de fixation d'outils et d'instruments sur machines-outils selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de fixation est constituée par un élément supplémentaire - (8) doté d'une surface inclinée semblable à celtte d'un renfoncement (6) du disque (1), surface sur laquelle s'appuie une bride de blocage (3) dotée de la même inclinaison, et d'un orifice fileté (10) pour le montage d'un goujon (2) qui, lorsqu'il est actionné, fait que la bride de blocage (3) entraîne l'outil, à double tranchant de coupe, jusque sa position idéale et le fixe dans cette position, étant prévu que la face de la bride de blocage (3) qui s'appuie sur l'outil soit striée, avec la particularité qui consiste en ce que deux stries (13) sont plus profondes et coincident avec deux protubérances (15) dont est dotée la face de l'outil (4) qui s'appuie sur la bride de blocage-(3), de telle façon que, lorsqu'elle est en position de travail, elle exerce une pression contre la surface inclinée de l'unité de fixation du disque et contre l'outiL.