Brevet FR2638989A1 — publié le 19900518

"Dispositif de montage d'une douille sur le corps d'un mandrin flottant" La présente invention a pour objet un dispositif de montage d'une douille sur le corps d'un mandrin flottant. Dans certaines machines-outils, telles que les tours semi-automatiques, les tours parallèles ou les perceuses, il est difficile, malgré la précision des machines, d'aligner parfaitement l'axe de l'élément support de l'alésoir avec l'axe de l'alésage à réaliser. Une des principales causes de ces difficultés provient des variations de températures dues à l'échauffement, qui se traduisent par des phénomènes de dilatation incontrôlables. Afin de réaliser un bon alignement entre l'alésoir et l'alésage, il est connu d'utiliser un mandrin flottant, qui compense automatiquement et géométriquement les défauts d'alignement et les défauts angulairte. De façon connue, la douille porte-outil est accouplée au corps du mandrin par un joint de Oldham et se déplace sur des billes associées à ce joint. La douille peut donc se déplacer latéralement par rapport au corps, tout en conservant un parfait parallélisme avec l'axe du mandrin. Le joint de Oldham comprend un plateau présentant quatre lumières décalées angulairement deux à deux de 900, débouchant dans sa périphérie, servant au logement de quatre doigts axiaux dont deux décalés de 180 sont solidaires du corps, et dont les deux autres sont solidaires de la douille, chaque lumière ayant une profondeur supérieure au diamètre des doigts afin de permettre un déplacement du plateau dans deux directions croisées. Dans l'une des directions la douille se déplace avec le plateau par rapport au corps, tandis que dans la direction croisée le corps se déplace avec le plateau par rapport à la douille. Le plateau comporte des ouvertures permettant le montage de billes qui prennent appui sur deux surfaces parallèles situées de part et d'autre du plateau et solidaires respectivement du corps et de la douille. Cette solution donne satisfaction en ce sens qu'elle permet un réglage extrêmement fin et doux de la position latérale de la douille par rapport au plateau. Toutefois, les billes n'ayant qu'un contact ponctuel avec les plateaux, ces derniers doivent être réalisés en un matériau très résistant, et la capacité de charge axiale du mandrin est relativement réduite car des pressions trop élevées exercées par les billes sur leurs surfaces d'appui se traduiraient par le marquage de celles-ci. Les détériorations dues à une surcharge axiale interviennent généralement en cas d'anomalie de fonctionnement résultant de chocs, de casse d'outils, de fausses manoeuvres, ou d'incidents divers. Cette surcharge axiale correspond à une augmentation de pression relative entre les billes et les surfaces de roulement respectivement du corps et de la douille, se traduisant par une destruction de ces éléments. Dans un tel cas, il convient de procéder au remplacement du mandrin. En fait les billes et leurs surfaces de roulement possèdent une capacité de déformation élastique réversible, jusqu'à une certaine valeur de la déformation. Audelà de cette valeur, la déformation devient permanente et le mandrin est détérioré. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant un mandrin flottant équipé de moyens évitant sa détérioration lors d'une augmentation de la charge axiale. A cet effet, le dispositif de montage d'une douille sur le corps d'un mandrin flottant qu'elle concerne, du type précité, est caractérisé en ce que la différence entre le diamètre des billes et l'épaisseur du plateau, est inférieure ou égale à la valeur limite totale de la déformation élastique de chaque bille et des surfaces respectivement du corps et de la douille, contre lesquelles les billes sont en appui. De cette façon, la déformation totale des billes et de leurs surfaces d'appui est limitée à une valeur égale à la différence entre le diamètre des billes et l'épaisseur du plateau, cette valeur étant elle-même inférieure à la limite de déformation élastique des éléments. De ce fait, lors d'une augmentation de la charge axiale du mandrin, la déformation est limitée par appui des deux faces du plateau contre les surfaces en regard sur lesquelles sont en appui les billes. La limite de déformation élastique des éléments n'étant pas atteinte, le mandrin ne peut pas subir de détérioration. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de ce mandrin flottant: Figure I en est une vue de côté partiellement en coupe longitudinale selon la ligne I-I de figure 2; Figure 2 en est une vue en coupe transversale selon la ligne 11-II de figure I; Figures 3 et 4 en sont deux vues en coupe transversale, similaires à figure 2, dans deux positions de désaxage;. Figure 5 est une vue partielle, en coupe transversale et à échelle agrandie d'une bille et du plateau intermédiaire entre le corps et la douille. Le mandrin flottant représenté à la figure 1 comprend un corps 2 équipé, de façon connue, de moyens de fixation, non représentés, sur une machineoutil, et une douille 3 destinée à la fixation de l'outil lui-même. Le montage de la douille sur le corps est réalisé par l'intermédiaire d'un joint de Oldham comprenant un plateau 4 monté entre deux surfaces en visà-vis respectivement 5 du corps et 6 de la douille. Le plateau 4 présente, débouchant dans sa périphérie quatre lumières décalées de 90 les unes par rapport aux autres. Dans deux lumières 7 diamétralement opposées sont engagés deux doigts 8 solidaires du corps, tandis que dans les deux autres lumières 9 sont engagés deux doigts 10 solidaires de la douille. Ces doigts 8 et 10 sont entourés de rouleaux 12, facilitant le déplacement des doigts dans les lumières 7 et 9, les lumières étant à cet effet de profondeur supérieure au diamètre des doigts. Compte tenu de ce montage, le plateau 4 et la douille 3 peuvent se déplacer vis-à-vis du corps dans la direction de l'axe 13, tandis que le plateau 4 et le corps 2 peuvent se déplacer ensemble vis-à-vis de la douille 3 dans une direction croisée correspondant à un déplacement le long de l'axe 14. Le plateau 4 comporte des ouvertures 15, au nombre de huit dans la forme d'exécution représentée au dessin, chaque ouverture étant destinée au montage d'une bille 16 destinée à prendre appui sur les surfaces 5 et 6 respectivement du corps 2 et de la douille 3. t - La figure 5 représente un détail de montage d'une bille 16 et du plateau 4 formant cage, entre le corps 2 et la douille 3. Le diamètre de la bille est désigné par la référence D, et l'épaisseur du plateau 4 par la référence E, E étant inférieur à D d'une valeur égale à 2e. La différence entre le diamètre D des billes 16 et l'épaisseur E du plateau 4 est inférieure ou égale à la valeur totale de la déformation élastique des billes 16 et des surfaces 5,6 respectivement du corps 2 et de la douille 3, contre lesquelles les billes sont en appui. A titre d'exemple, si le diamètre D des billes est de 8,50 mm, et que la valeur limite de déformation élastique est de 0,07 mm, l'épaisseur E du plateau peut être choisie à une valeur de 8,45 mm, afin de limiter le jeu lors de l'augmentation de la charge axiale du mandrin à une valeur de 0,05 mm. En d'autres termes, lorsque le mandrin subit une charge axiale importante, les billes et les surfaces en regard 5,6 se déforment dans une limite de 0,05 mm. Cette limite étant fournie par appui des deux faces du plateau 4 contre les faces 5 et 6 du corps et de la douille. Cette déformation étant inférieure à la valeur limite de déformation élastique qui de 0,07 mm, le mandrin ne subit pas de dommage. Le fonctionnement de ce mandrin flottant est le même que celui des mandrins connus, les mouvements relatifs étant effectués dans deux directions correspondant aux orientations des lignes 13 et 14. Ces mouvements sont favorisés par le roulement des huit billes. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de conception simple remplissant parfaitement les fonctions recherchées, et possédant une grande fiabilité. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce mandrin décrite ci-dessus à titre d'exemple. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les valeurs du diamètre des billes 16 et d'épaisseur du plateau 4 pourraient être différentes, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATION Dispositif de montage d'une douille sur le corps d'un mandrin flottant, du type comprenant un plateau présentant quatre lumières décalées angulairement deux à deux de 90 , débouchant dans sa périphérie, servant au logement de quatre doigts axiaux dont deux décalés de 180 sont solidaires du corps, et dont les deux autres sont solidaires de la douille, chaque lumière ayant une profondeur supérieure au diamètre des doigts afin de permettre un déplacement du plateau dans deux directions croisées, le plateau (4) comportant des ouvertures (15) régulièrement réparties servant au montage de billes (16) prenant appui sur deux surfaces (5,6) situées de part et d'autre du plateau (4) et solidaires respectivement du corps (2) et de la douille (3), caractérisé en ce que la différence entre le diamètre des billes (16) et l'épaisseur du plateau (4), est inférieure ou égale à la valeur limite totale de la déformation élastique de chaque bille (16) et des surfaces (5,6) respectivement du corps (2) et de la douille (3), contre lesquelles les billes (16) sont en appui.