Brevet FR2659888A1 — publié le 19910927

MACHINE D'USINAGE, NOTAMMENT DE DECOLLETAGE La présente invention concerne une machine d'usinage, notamment de décolletage, comportant une première unité d'usinage comprenant une tête d'usinage et des moyens pour amener et déplacer axialement la matière à usiner, et une tourelle principale équipée d'au moins un poste d'usinage et d'au moins un poste de prise en charge d'une pièce au moins partiellement usinée. Il existe actuellement sur le marché des machines destinées à l'usinage complet de pièces, cet usinage étant effectué sur la face frontale, sur la face arrière et le long de la surface périphérique de ces pièces Lorsque la pièce est usinée sur sa face frontale puis coupée, elle est chargée par un dispositif appelé contre-broche ou contre-pince selon que la pièce est tournante ou non, qui assure le transfert de cette pièce et sa mise en place en face de postes d'usinage destinés à l'usinage de la face arrière. Dans ces machines, l'élément de transfert est conçu pour maintenir la pièce pendant la coupe Dans les machines o la pièce est tournante, un seul dispositif de transfert est disponible, ce qui empêche toute autre opération pendant cette phase de transfert Dans les machines o la pièce n'est pas tournante, il peut y avoir deux dispositifs dont l'un maintient la pièce lors de la coupe pendant que l'autre sert à déplacer la pièce en face d'un poste d'usinage de la face arrière. Ceci permet d'augmenter le rendement en autorisant un travail simultané sur deux pièces. Néanmoins, les possibilités de ces machines connues sont limitées et elles ne permettent pas d'effectuer un nombre d'usinages simultanés supérieur à deux. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant une machine qui permet d' effectuer des usinages multiples simultanés ce qui a pour conséquence de réduire le temps de production d'une pièce, en le fractionnant du fait que l'usinage simultané de plusieurs pièces se fait sur différents postes d'usinage. Dans la pratique, la machine selon l'invention se propose de combiner les possibilités d'une machine de décolletage traditionnelle avec celle d'une unité de transfert et de réaliser ainsi une machine unique à très haute performance. Ce but est atteint par la machine d'usinage selon l'invention caractérisée en ce qu'elle comporte une deuxième unité d'usinage agencée pour usiner la face arrière de ladite pièce. Selon une forme de réalisation préférée ladite tourelle principale est mobile selon une direction perpendiculaire à l'axe de la pièce à usiner et est montée sur une coulisse disposée transversalement par rapport à l'axe de cette pièce. Selon une autre forme de réalisation, ladite tourelle principale est du type revolver et comporte au moins un poste d'usinage et au moins un poste de prise en charge d'une pièce au moins partiellement usinée. D'une façon avantageuse, ledit poste de prise en charge peut être mobile axialement ou rotatif. De préférence, la deuxième unité d'usinage comporte au moins un poste d'usinage d'axe parallèle à l'axe de la pièce et disposé dans une position telle que le poste de prise en charge d'une pièce puisse être amené dans son prolongement axial. Dans la forme de réalisation préférée de la machine, le poste d'usinage de l'unité d'usinage est rotatif. Selon une forme de réalisation avantageuse, ladite deuxième unité d'usinage peut porter plusieurs postes d'usinage, la tourelle principale peut porter plusieurs postes de prise en charge de pièces et chaque poste d'usinage est disposé de telle manière qu'un poste de prise en charge puisse être amené en face de lui et dans son prolongement axial. Selon une autre variante, la machine peut comporter une troisième unité d'usinage portant au moins un poste d' usinage équipé d'au moins un outil perpendiculaire à l'axe de la pièce De préférence, cet outil est rotatif et le poste d'usinage est mobile axialement dans une direction perpendiculaire à l'axe de la pièce. La machine peut également comporter une tourelle auxiliaire, comportant au moins un poste d'usinage, et montée sur une coulisse perpendiculaire à l'axe de la pièce. De préférence, ce poste d'usinage est rotatif et mobile axialement selon une direction parallèle à l'axe de la pièce. Dans les deux variantes préférées, la machine selon l'invention comporte à la fois une tourelle principale et une tourelle secondaire, ces deux tourelles étant montées sur une même coulisse, mobile selon une direction perpendiculaire à l'axe de la pièce. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel la figure 1 représente une vue schématique de la machine selon l'invention lorsque la tourelle principale se trouve dans une première position, et la figure 2 repésente une vue similaire à celle de la figure 1 lorsque la tourelle principale se trouve dans une seconde position. En référence aux figures, la machine d'usinage 10 représentée comporte des moyens 11 pour amener la matière à usiner, qui se trouve à l'état de barre ou de fil, initialement présenté en torche et redressé, vers une tête d'usinage 12 La matière est, dans ce cas, non tournante et des outils 13 et 14, montés sur la tête d'usinage 12, sont entraînés en rotation autour d'un axe 15 qui correspond à l'axe de la matière à usiner Ces outils sont en outre mobiles perpendiculairement à l'axe 15 comme le montre schématiquement les doubles flèches X 1 et X 2 Les moyens 11 sont constitués par une pince qui maintient la matière et la fait avancer le long de l'axe 15 à une vitesse déterminée par des moyens de commande non représentés. On pourrait bien entendu envisager une réalisation dans laquelle la matière serait tournante et o la tête d'usinage ne serait pas rotative, les outils étant uniquement mobiles axialement Ces outils sont avantageusement des outils de décolletage et de coupe de la pièce après son usinage. En regard de ces éléments, se trouve une tourelle principale 16, du type revolver comprenant par exemple six postes de travail qui peuvent être des postes d'usinage 17 et/ou des postes de prise en charge 18 des pièces Les postes d'usinage 17 sont agencés pour assurer l'usinage de la face frontale d' une pièce travaillée par les outils 13 et 14 et les postes de prise en charge 18 sont agencés pour prendre en charge la pièce pendant et après la coupe, c' est-à-dire pendant l'opération qui consiste à détacher la pièce décolletée de la barre de matière Ces postes de prise en charge sont par ailleurs conçus pour assurer le transfert de la pièce vers d'autres postes, notamment des postes d'usinage de la face arrière ou pour assurer le maintien de la pièce pendant un tel usinage arrière. Les postes d'usinage 17 sont équipés d'outils rotatifs et à déplacement axial comme le montrent schématiquement les doubles flèches Z 2 et C 2, mais qui pourraient aussi être non rotatifs Les postes de prise en charge 18 portent avantageusement des pinces de prise en charge pouvant être rotatives et mobiles axialement comme le montrent les doubles flèches respectivement Z 3, C 3 et Z 4, C 4. La tourelle 16 est de préférence montée sur une coulisse 19 composée de deux guides ou rails parallèles autorisant son déplacement perpendiculaire à l'axe 15. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, la machine 10 comporte une tourelle auxiliaire 20 qui peut être identique à la tourelle principale 16, c' est-à-dire être du type revolver et comporter par exemple six postes d'usinage 21 Ces postes d'usinage comportent dans ce cas des outils d'usinage classiques notamment de perçage destinés à travailler sur la face frontale d'une pièce décolletée par les outils 13 et 14, ils sont de préférence mobiles parallèlement à l'axe Lorsque la matière à usiner, c'est-à-dire la pièce décolletée est tournante, les outils des postes d'usinage peuvent être non rotatifs Dans le cas o la pièce n'est pas elle-même entraînée en rotation, les outils montés dans les postes d'usinage 21 sont bien entendu rotatifs. La tourelle auxiliaire 20 est également montée sur la coulisse 19 et peut se déplacer selon une direction perpendiculaire à l'axe 15 Les deux tourelles principale et auxiliaire se complètent en ce sens qu'une pièce partiellement usinée peut être prise en charge par les postes 18, et que la tourelle principale peut se déplacer pour amener cette pièce vers d'autres postes d'usinage qui seront décrits ci- dessous Simultanément, la tourelle auxiliaire peut être amenée en position frontale en face d'une nouvelle pièce à usiner, ce qui permet un travail simultané sur plusieurs postes d'usinage. Selon une variante très avantageuse qui permet d'augmenter l'efficacité de la machine et de réduire considérablement le temps d'usinage des pièces, celle-ci comporte une unité 22 qui sera appelée par la suite plaque de contre-opération portant par exemple quatre postes d'usinage 23 destinés à travailler la face arrière de pièces préalablement usinées par les outils 13 et 14, traitées sur leur face frontale par les outils des postes d'usinage 17, prises en charge et maintenues en place ou même entraînées en rotation par les postes de prise en charge 18 Cette plaque de contre-opération 22 est fixe axialement En revanche, les postes d'usinage peuvent être soit fixes, soit rotatifs. Pour compléter cette machine et augmenter les possibilités qu'elle offre sur le plan de l'usinage de pièces, il est prévu une unité d'usinage 24 d'axe perpendiculaire à l'axe 15, montée entre la tourelle principale et la plaque de contre-opération, dans une position qui permet de travailler sur des pièces prises en charge par les postes 18 et usinées par les outils 23 de la plaque de contre-opération. Cette unité d'usinage 24 porte au moins un poste d'usinage 25 équipé d'un outil 26 qui peut être entraîné en rotation comme le montre la double flèche A 5 et déplacé axialement selon une direction perpendiculaire à l'axe 15 comme le montre la double flèche X 5. Selon une forme de réalisation préférée, la machine de base se compose de la tête d'usinage 12 portant les outils 13 et 14, des moyens 11 pour amener la matière à usiner dans cette tête d'usinage, et de la tourelle principale 16 Cette unité de base permet d'effectuer simultanément deux opérations l'une consistant à décolleter une pièce au moyen des outils 13 et 14 et l'autre consistant à usiner la face frontale de cette pièce. Une première option avantageuse consiste à adjoindre à cette unité de base la plaque de contre-opération 22 Dans cette option, au moins trois interventions peuvent être effectuées simultanément puisque au moins une pièce préalablement usinée comme mentionné ci-dessus peut être prise en charge par les postes 18 et amenée en position d'usinage en regard des outils 23. Une deuxième option avantageuse peut être constituée par l'adjonction de la tourelle auxiliaire 20 qui permet d'effectuer un usinage sur la face frontale d' une pièce par ailleurs usinée par les outils de décolletage 13 et 14 pendant que la tourelle principale transfère des pièces préalablement usinées et les fait usiner par les outils 23 de la plaque de contre-opération. Une dernière option avantageuse consiste à adjoindre la troisième unité d'usinage 24 qui permet de compléter un usinage latéral sur une pièce portée par l'un des postes de prise en charge 18 pendant ou après qu'elle ait été usinée sur sa face arrière par les outils 23 de la plaque de contre-opération 22. La description ci-dessus permet de rendre évident le fait que les différentes options associées à l'unité de base permettent d'augmenter le nombre des usinages simultanés et de réduire considérablement le temps nécessaire à la production d'une pièce en fractionnant le temps total grâce au fait que les opérations peuvent être effectuées simultanément. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Machine d'usinage, notamment de décolletage, comportant une première unité d'usinage comprenant une tête d'usinage et des moyens pour amener et déplacer axialement la matière à usiner, et une tourelle principale équipée d'au moins un poste d'usinage et d'au moins un poste de prise en charge d'une pièce au moins partiellement usinée, caractérisée en ce qu'elle comporte une deuxième unité d'usinage ( 22) agencée pour usiner la face arrière de ladite pièce. 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tourelle principale ( 16) est mobile selon une direction perpendiculaire à l'axe ( 15) de la pièce. 3 Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite tourelle principale ( 16) est montée sur une coulisse ( 19) disposée transversalement par rapport à l'axe ( 15) de la pièce. 4 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tourelle principale ( 16) est du type revolver et comporte au moins un poste d'usinage ( 17) et au moins un poste de prise en charge ( 18) d'une pièce au moins partiellement usinée. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit poste de prise en charge ( 18) d'une pièce est mobile axialement. 6 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit poste de prise en charge ( 18) d'une pièce est rotatif. 7 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la deuxième unité d'usinage ( 22) comporte au moins un poste d'usinage ( 23) d'axe parallèle à l'axe ( 15) de la pièce et disposée dans une position telle que le poste de prise en charge ( 18) d'une pièce puisse être amené dans son prolongement axial. 8 Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le poste d'usinage ( 23) de l'unité d'usinage ( 22) est rotatif. 9 Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite deuxième unité d'usinage ( 22) porte plusieurs postes d'usinage ( 23) en ce que la tourelle principale ( 16) porte plusieurs postes de prise en charge ( 18) de pièces et en ce que chaque poste d'usinage ( 23) est disposé de telle manière qu'un poste de prise en charge ( 18) puisse être amené en face de lui et dans son prolongement axial. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une troisième unité d'usinage ( 24) portant au moins un poste d'usinage ( 25) équipé d'au moins un outil ( 26) perpendiculaire à l'axe ( 15) de la pièce. 11 Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'outil ( 26) est rotatif. 12 Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le poste d'usinage ( 25) est mobile axialement dans une direction perpendiculaire à l'axe ( 15) de la pièce. 13 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une tourelle auxiliaire ( 20), comportant au moins un poste d'usinage ( 21), et montée sur une coulisse ( 19) perpendiculaire à l'axe ( 15) de la pièce. 14 Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le poste d'usinage ( 21) est rotatif. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le poste d'usinage ( 21) est mobile axialement selon une direction parallèle à l'axe ( 15) de la pièce. 16 Machine selon les revendications 1 et 13, caractérisée en ce qu'elle comporte à la fois une tourelle principale ( 16) et une tourelle secondaire ( 20), ces deux tourelles étant montées sur une même coulisse ( 19), mobile selon une direction perpendiculaire à l'axe ( 15) de la pièce.