Brevet FR2654374A1 — publié le 19910517

La présente invention concerne une machine à fraiser les extrémités de pièces oblongues, notamment des lingots ou des brames, du type comportant un montant fixe, une tête de broche montée coulissante sur deux glissières de guidage parallèles dont est muni ledit montant, et pouvant être équipée d'une fraise cylindrique, et des moyens d'entraînement de la fraise et de la tête de broche. Il est connu une machine à fraiser de ce type dans laquelle la broche est à axe vertical et se déplace à l'horizontale La fraise cylindrique est disposée sur le côté de la tête de broche éloignée des glissières de guidage horizontales dont est muni le montant fixe Ce dernier est fixé sur un massif de béton de grandes dimensions dont une partie, qui s'étend au dessous et devant la tête de broche, sert de support aux pièces à usiner, celles-ci étant tenues par des moyens de fixation solidaires du bâti en béton. Ces machines à fraiser, quoique très lourdes, manquent de rigidité, car elles comportent des porte-à-faux importants entre, d'une part, le pied du montant fixe et la pièce à usiner, et, d'autre part, entre le pied du montant fixe et la fraise Il se produit des déformations dues à la torsion et à la flexion, pendant l'usinage de la pièce, par suite de ces porte-à-faux importants Ceci entraîne des variations de la distance existant entre la pièce à usiner et la fraise. On connaît également une machine à broche horizontale et à montant mobile, utilisant une fraise à surface de grand diamètre. La pièce à usiner est également fixée sur le massif de béton pendant l'usinage, ce qui entraîne des porte-à-faux importants. Il en est de même pour un troisième type de machine à broche verticale et à montant mobile qui utilise une fraise cylindrique dite à rouler. Le but de la présente invention est de proposer une machine du type mentionné qui diminue de façon considérable les variations de distance entre la pièce à usiner et la fraise, et qui permette d'obtenir une coupe continue sans vibrations, ce qui entraîne une augmentation de la durée de vie des outils. Le but est atteint selon l'invention par le fait que le montant fixe comporte un conduit transversal débouchant sur la face dudit montant voisine de la tête de broche par une ouverture disposée entre les deux glissières de guidage, ledit conduit étant dimensionné pour loger une partie de la pièce à usiner, l'extrémité à fraiser sortant par ladite ouverture, par le fait que la fraise est disposée devant ladite ouverture et perpendiculairement auxdites glissières, et par le fait que ledit montant est équipé de moyens de fixation de la pièce placés au plus près des glissières. Grâce à cette conception de la machine à fraiser, les porte-à-faux sont limités, voire éliminés Les forces subies par la pièce en cours d'usinage sont transmises par les moyens de fixation aux régions voisines, c'est-àdire aux glissières De même les réactions de la fraise sont supportées par les glissières La distance entre la pièce à usiner et la fraise est ainsi constante pendant la durée de l'usinage, car il n'y a plus de vibrations provoquées par les déformations de flexion et de torsion des machines à fraiser des lingots de l'art antérieur. Avantageusement la fraise est disposée entre une broche et une contrebroche guidées dans des paliers très largement dimensionnés, qui sont placés au plus près des glissières de guidage de la tête de broche. Avantageusement les deux glissières de guidage sont disposées à la verticale sur le montant fixe lequel est largement dimensionné. Grâce à cette disposition, la broche est à axe horizontal, ce qui permet une récupération totale des copeaux par gravité. Avantageusement la fraise est fixée très rigidement par des plateaux de grand diamètre à la broche et à la contre-broche. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre illustratif et non limitatif et en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente une vue latérale d'une machine connue destinée à fraiser des extrémités de lingots ou de brames, la figure 2 est une vue de dessus de la même machine connue, la figure 3 est une vue frontale d'une machine à fraiser selon la présente invention, la figure 4 est une vue latérale de la machine de la figure 3, la figure 5 est une vue de dessus de la même machine. Les figures 1 et 2 montrent une machine à fraiser connue représentant l'état de la technique le plus proche de la présente invention. Cette machine comporte une fraise cylindrique 2 à axe vertical portée par une tête de broche 3 montée coulissante sur deux glissières de guidage parallèles et horizontales 4 a et 4 b prévues sur un montant fixe 5 Ce dernier est supporté par un massif de béton 6 de grandes dimensions dont une partie 7 s'étend longitudinalement devant la tête de broche 3 et présente une face supérieure plane 7 a en dessous de la fraise 2 La pièce à usiner 8, qui peut être notamment un lingot ou une brame, est placée transversalement au-dessus de cette partie de massif 7 de telle manière que son extrémité à usiner 9 soit située en porte-à-faux près d'un bord 7 b de la partie de massif 7 dans l'espace dans lequel la fraise 2 se déplace lors du fonctionnement de la machine La pièce à usiner 8 est solidement maintenue sur cette partie de massif 7 par un bridage 10. Lors du fonctionnement de la machine les forces dues à l'action de la fraise 2 sur la pièce 8 se transmettent à travers le massif de béton 6, le montant fixe 5 et la tête de broche 3 Bien que toutes ces parties de la machine soient très lourdes et massives, les porte-à-faux sont importants et il se produit des déformations de flexion ou de torsion qui nuisent à la qualité de l'usinage et diminuent la durée de vie des outils par suite de la variation de la distance entre la pièce et la fraise. Les figures 3 à 5 montrent un exemple de réalisation d'une machine à fraiser selon l'invention dans laquelle les porte-à-faux sont réduits au maximum. Cette machine à fraiser comporte une fraise cylindrique 2 à axe horizontal portée par une tête de broche 3 montée coulissante sur deux glissières de guidage parallèles et verticales 4 a et 4 b prévues sur un montant fixe 5 Selon une caractéristique essentielle de la machine, le montant fixe 5 est surdimensionné et il présente un conduit transversal 11 qui débouche, sur la face 12 du montant fixe 5 qui est voisine de la tête de broche 3, par une ouverture 13 située entre les deux glissières de guidage verticales 4 a et 4 b Le conduit transversal 11 est dimensionné pour qu'une partie de la pièce à usiner 8 puisse y loger, l'extrémité à fraiser 9 dépassant sur l'avant de la face 12 du montant fixe 5 Les moyens de fixation 14 de la pièce 8 sont intégrés au montant fixe 5 et ils sont placés au voisinage des glissières de guidage 4 a et 4 b. La fraise 2 à axe horizontal est disposée en face de l'ouverture 13 et elle est fixée très rigidement par des plateaux de grand diamètre 15 a et 15 b sur une broche 16 et une contre-broche 17 Celles-ci sont guidées par des paliers 18 a et 18 b très largement dimensionnés qui sont placés au plus près des glissières de guidage 4 a et 4 b de la tête de broche 3 et portés par la tête de broche 3. Cette nouvelle conception de la machine à fraiser permet de diminuer de façon considérable les porte-à-faux et par le fait même de réduire les déformations de flexion et de torsion On obtient ainsi une épaisseur de coupe uniforme à chaque passage de la fraise 2. Selon une autre caractéristique de l'invention la machine à fraiser permet d'obtenir une coupe continue sans vibrations par le fait que la section des copeaux par dent est constante. Pour ce faire, la tête de broche 3 est entraînée dans son déplacement vertical par deux vis à billes 19 a et 19 b à écrous précontraints de forte section et synchronisées, ce qui assure une avance constante de la fraise 2 parallèlement à elle-même. De plus, la broche 16 et la contre-broche 17 sont synchronisées en rotation et entraînées par une chaîne cinématique à rattrapage de jeu Cette chaîne cinématique 20 est elle-même entraînée à vitesse constante par au moins un moteur électrique 21. La disposition horizontale de la fraise 2 et le déplacement vertical de celle-ci permettent une récupération totale des copeaux par gravité Les copeaux peuvent être évacués par un transporteur 21 disposé sous la fraise 2. Le contrôle de la vitesse de rotation de la fraise 2, du déplacement vertical de la tête de broche 3, et des fonctions auxiliaires de la machine, comme l'alimentation et la libération des pièces par exemple, peut être assuré par une commande numérique non représentée sur le dessin Cette commande numérique peut également assurer le montage et le démontage de la fraise, ces manoeuvres pouvant être facilitées et réalisées plus vite en utilisant des plateaux à dentures. REVENDICATIONS 1 Machine à fraiser les extrémités 9 de pièces 8, de forme oblongue, notamment des lingots ou des brames, du type comportant: un montant fixe ( 5), une tête de broche ( 3) montée coulissante sur deux glissières de guidage ( 4 a, 4 b) parallèles dont est muni le montant fixe ( 5), et pouvant être équipée d'une fraise cylindrique ( 2), et des moyens d'entraînement de la fraise ( 2) et de la tête de broche ( 3), caractérisée en ce que le montant fixe ( 5) comporte un conduit transversal ( 11) débouchant sur la face ( 12) du montant fixe ( 5) voisine de la tête de broche ( 3) par une ouverture ( 13) située en- tre les deux glissières de guidage ( 4 a, 4 b), ledit conduit ( 11) étant dimensionné pour loger une partie de la pièce à usiner ( 8), l'extrémité à fraiser ( 9) de celle-ci sortant par ladite ouverture ( 13), en ce que la fraise ( 2) est disposée devant ladite ouverture et perpendiculairement auxdites glissières et en ce que ledit montant ( 5) est équipé de moyens de fixation ( 14) de la pièce ( 8) placés au plus près des glissières ( 4 a, 4 b). 2 Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que la fraise ( 2) est disposée entre une broche ( 16) et une contre-broche ( 17)guidées dans des paliers ( 18 a, 18 b)très largement dimensionnés qui sont placés au plus près des glissières de guidage ( 4 a, 4 b) de la tête de broche ( 3). 3 Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce que la fraise ( 2) est fixée très rigidement par des plateaux de grand diamètre ( 15 a, 15 b) sur la broche ( 16) et la contre-broche ( 17). 4 Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les deux glissières de guidage sont disposées à la verticale sur le montant fixe. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 carac- térisée en ce que le montant fixe ( 5) est largement dimensionné.