Brevet FR2686822A1 — publié le 19930806

MACHINE-OUTIL A TETE D'USINAGE MONTEE MOBILE SUR UNE TRAVERSE HORIZONTALE La présente invention concerne le domaine des machines- outils Elle concerne plus précisement une machine-outil comportant une tête d'usinage montée sur la face avant d'une traverse et pouvant se déplacer longitudinalement le long de celle-ci. Dans une telle machine, la traverse est encastrée à ses extrémités, soit par fixation, soit par blocage, soit par guidage sans jeu sur des montants verticaux. La tête d'usinage mobile, qui peut être un chariot de perçage, d'alésage, de fraisage ou de tournage, est généralement guidée par des glissières placées sur la face avant de la traverse. Lors du déplacement de la tête d'usinage, la traverse se déforme, d'une part, par flexion car elle est soumise au poids de la tête d'usinage, et, d'autre part, par torsion car elle est soumise à un couple de torsion qui est égal au produit du poids de la tête d'usinage par la distance séparant l'axe de la traverse de la ligne d'application dudit poids Cette déformation est préjudiciable à la précision du déplacement de la tête d'usinage sur la traverse. Il est connu que l'on peut éliminer la déformation due au couple de torsion en installant un contre-poids solidaire de la tête d'usinage et disposé de l'autre côté de la traverse, mais cette solution a l'inconvénient d'augmenter le poids de la tête d'usinage et, par le fait même, d'augmenter la déformation due à la flexion. L'objet de la présente invention est d'améliorer la précision du déplacement de la tête d'usinage sur la traverse en éliminant pratiquement la déformation de la traverse due au couple de torsion sans augmenter la déformation due à la flexion. L'invention atteint son but par le fait que l'on applique à la traverse un couple de même valeur que le couple de torsion exercé par la tête d'usinage mais de sens opposé à l'aide de moyens disposés dans la traverse. L'invention concerne donc une machine-outil de type comportant: deux montants verticaux espacés l'un de l'autre, une traverse horizontale présentant deux extrémités, lesdites extrémités étant encastrées respectivement sur lesdits deux montants, et une tête d'usinage montée sur ladite traverse à l'aide de moyens de guidage permettant son déplacement le long de ladite traverse, ladite tête d'usinage étant disposée en regard de la face avant de ladite traverse et exerçant sur ladite traverse un couple de torsion sous l'action de son poids, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus des moyens pour exercer sur ladite traverse un couple de torsion antagoniste ayant sensiblement la même valeur que le couple de torsion exercé par le poids de ladite tête d'usinage sur ladite traverse, mais de sens opposé, lesdits moyens étant disposés à l'intérieur de ladite traverse. Avantageusement, les moyens pour exercer le couple de torsion antagoniste comportent au moins un tube s'étendant dans l'axe de ladite traverse et soumis à un effort de torsion, ledit tube présentant une première portion solidaire de la partie médiane de ladite traverse et au moins une deuxième portion encastrée dans l'une des extrémités de ladite traverse. De préférence, l'une desdites portions de tube est montée sur ladite traverse de manière qu'elle puisse pivoter; il est prévu entre ladite traverse et ladite portion de tube des moyens pour régler l'effort de torsion exercé sur ledit tube. De préférence, ladite traverse comporte dans sa partie médiane une plaque transversale, et les moyens pour exercer le couple de torsion antagoniste comportent au moins un tube s'étendant dans l'axe de ladite traverse et soumis à un effort de torsion, ledit tube présentant une première extrémité fixée sur ladite plaque transversale et une deuxième extrémité encastrée de manière pivotable dans l'une des extrémités de ladite traverse avec interposition de moyens pour régler l'effort de torsion exercé sur ledit tube. Avantageusement, les moyens pour régler l'effort de torsion exercé sur ledit tube comportent une vis de réglage coopérant avec un bras de levier. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente une vue frontale de la machine-outil de l'invention, la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1, la figure 3 montre une coupe longitudinale de la traverse munie de moyens pour exercer un couple de torsion antagoniste, et la figure 4 est une vue latérale de la traverse. Le dessin montre une machine-outil 1 comportant une tête d'usinage 2 disposée sur la face avant 3 d'une traverse 4 dont les extrémités 5 a, 5 b sont encastrées respectivement dans des montants verticaux 6 a, 6 b, soit par fixation, soit par blocage, soit par guidage sans jeu La tête d'usinage 2 est guidée par des glissières horizontales 7 a, 7 b placées sur la face avant 3 de la traverse 4. La tête d'usinage 2 de poids P exerce sur la traverse 4 un couple de torsion égal au produit du poids P par la distance d séparant l'axe 8 de la traverse 4 de la ligne d'application du poids P. Comme on le voit plus clairement sur les figures 3 et 4, la traverse 4 est munie de deux tubes lia, lb qui exercent sur elle un couple de sens opposé au couple de torsion exercé par le poids P de la tête d'usinage 2 Les deux tubes lia, llb s'étendent dans l'axe 8 de la traverse 4 et ils sont disposés de part et d'autre d'au moins une plaque transversale 12 prévue dans la partie médiane 13 de la traverse 4 Les premières extrémités 14 a, 14 b des deux tubes lia, llb sont fixées sur la ou les plaques transversales 12 par soudage ou par tout autre procédé Les portions de tube 15 a, 15 b voisines des autres extrémités des tubes lia, lib sont portées par des paliers de soutien 16 a, 16 b montés aux extrémités 5 a, 5 b de la traverse 4 de manière à permettre le pivotement des tubes lia, llb par rapport à la traverse 4 La torsion est exercée sur les portions de tube 15 a, 15 b par l'intermédiaire de vis de réglage 17 qui sont en appui sur des bras de levier radiaux 18 fixés respectivement sur les portions de tube 15 a, 15 b Les vis de réglage 17 sont portées par la traverse 4 et sont disposées de manière qu'elles soient accessibles pour permettre le réglage du couple antagoniste exercé par chacun des tubes lia et llb. Le couple antagoniste exercé par les deux tubes lia, ilb a une valeur sensiblement égal au couple par le poids P de la tête d'usinage 2, mais de sens contraire En pratique on réglera le couple de correction en plaçant la tête d'usinage 2 dans la partie médiane 13 de la traverse 4 et en contrôlant qu'elle revient en position verticale au moyen d'un niveau de précision. Dans le mode de réalisation décrit en détail ci-dessus, il est prévu deux tubes lia, llb On comprend aisément que l'on peut obtenir les mêmes résultats avec un seul tube lia, par exemple, qui exercerait seul le couple antagoniste De même les deux tubes lia, llb peuvent être remplacés par un seul tube s'étendant sur toute la longueur de la traverse 4, une ouverture de passage étant alors prévue dans les plaques transversales 12 Les tubes lia et llb peuvent également être fixés aux extrémités 5 a, 5 b de la traverse 4, les moyens permettant le réglage de l'effort de torsion exercé sur les tubes lia, llb étant alors prévus au voisinage de la partie médiane 13 de la traverse 4. REVENDICATIONS 1 Machine-outil du type comportant: deux montants verticaux ( 6 a, 6 b) espacés l'un de l'autre, une traverse horizontale ( 4) présentant deux extrémités ( 5 a, 5 b), encastrées respectivement sur lesdits deux montants ( 6 a, 6 b), et une tête d'usinage ( 2) montée sur ladite traverse ( 4) à l'aide de moyens de guidage ( 7 a, 7 b) permettant son déplacement le long de ladite traverse ( 4), ladite tête d'usinage ( 2) étant disposée en regard de la face avant ( 3) de ladite traverse ( 4) et exerçant sur ladite traverse ( 4) un couple de torsion sous l'action de son poids P, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus des moyens (lia, llb) pour exercer sur ladite traverse ( 4) un couple de torsion antagoniste ayant sensiblement la même valeur que le couple de torsion exercé par le poids P de ladite tête d'usinage ( 2) sur ladite traverse ( 4), mais de sens opposé, lesdits moyens étant disposés à l'intérieur de ladite traverse ( 4). 2 Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour exercer le couple de torsion antagoniste comportent au moins un tube (lia, llb) s'étendant dans l'axe ( 8) de ladite traverse et soumis à un effort de torsion, ledit tube (lia, llb) présentant une première portion ( 5 a, 5 b) solidaire de la partie médiane ( 13) de ladite traverse ( 4) et au moins une deuxième portion ( 15 a, 15 b) encastrée dans l'une des extrémités ( 5 a, 5 b) de ladite traverse ( 4). 3 Machine-outil selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'une desdites portions ( 15 a, 15 b) de tube est montée sur ladite traverse ( 4) de manière qu'elle puisse pivoter et en ce qu'il est prévu entre ladite traverse ( 4) et ladite portion de tube ( 15 a, 15 b) des moyens ( 17, 18) pour régler l'effort de torsion exercé sur ledit tube (lia, llb). 4 Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens pour régler l'effort de torsion exercé sur ledit tube (lia, llb) comportent une vis de réglage ( 17) coopérant avec un bras de levier ( 18). 5 Machine-outil selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit bras de levier ( 18) est fixé sur ladite portion de tube ( 15 a, 15 b) et en ce que la vis de réglage est montée sur la traverse ( 4). 6 Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite traverse ( 4) comporte dans sa partie médiane ( 13) au moins une plaque transversale ( 12) et en ce que les moyens pour exercer le couple de torsion antagoniste comportent au moins un tube (lia, llb) s'étendant dans l'axe ( 8) de ladite traverse ( 4) et soumis à un effort de torsion, ledit tube (lia, llb) présentant une première extrémité ( 14 a, 14 b) fixée sur ladite plaque transversale ( 12) et une deuxième extrémité ( 15 a, 15 b) encastrée de manière pivotable dans l'une des extrémités ( 5 a, 5 b) de ladite traverse ( 4) avec interposition de moyens ( 17, 18) pour régler l'effort de torsion exercée sur ledit tube (lia, Ilb). 7 Machine-outil selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens pour régler l'effort de torsion exercée sur ledit tube (lia, 1 lb) comportent une vis de réglage ( 17) coopérant avec un bras de levier ( 18). 8 Machine-outil selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit bras de levier ( 18) est fixé sur ledit tube (lia, l 1 b) et en ce que la vis de réglage ( 17) est montée sur la traverse ( 4). 9 Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte deux tubes (la, lib) s'étendant respectivement de chaque côté de ladite plaque verticale ( 12).