Brevet FR2687338A1 — publié le 19930820

TETE DE FRAISAGE PERFECTIONNEE La présente invention concerne une tête de fraisage pour fraiseuse automatique, qui comporte un corps fixe à l'intérieur duquel est montée en rotation une broche et sur laquelle tête de fraisage sont susceptibles d'être rapportés des accessoires amovibles qui comportent également un corps et une broche rotative porte-outils, par exemple des renvois d'angle. La présente invention concerne plus particulièrement une tête de fraisage perfectionnée en ce qu'elle permet le positionnement angulaire de la broche porte-outils soit par rotation continue de l'accessoire amovible soit par rotation de celui-ci d'un angle donné proportionnel à un crantage. Dans le domaine des fraiseuses automatiques, il existe deux types de tête de fraisage sur lesquelles sont susceptibles d'être apportés des accessoires amovibles. Dans les têtes de fraisage du premier type, le positionnement angulaire de la broche porte-outils est obtenu par une rotation continue de l'accessoire. Dans les têtes de fraisage du second type ce positionnement angulaire est obligatoirement égal à un angle donné, par exemple 10, 2,50, 3,750 ou 50 ou un multiple de cet angle. Ceci est dû au fait que l'accessoire amovible est bloqué en position par rapport à la tête de fraisage à l'aide de couronnes crantées qui s'égrènent l'une dans l'autre, l'une étant fixée sur la tête de fraisage et l'autre sur l'accessoire amovible.Ainsi le positionnement relatif de l'accessoire amovible par rapport à la tête de fraisage ne peut se faire que par décalage d'au minimum un cran de la couronne crantée. Le positionnement angulaire minimum est donc fonction du nombre de dents des deux couronnes crantées. On conçoit que la tête de fraisage du premier type présente par rapport à la seconde l'avantage d'une meilleure qualité de travail, puisqu'elle n'est pas limitée quant à la position angulaire de l'accessoire amovible. Par contre elle présente l'inconvénient d'une fixation beaucoup moins rigide des accessoires mobiles par rapport à la tête de fraisage. Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer une tête de fraisage perfectionnée qui permet d'utiliser des accessoires amovibles avec positionnement angulaire soit par rotation continue de l'accessoire soit par rotation d'un angle donné proportionnel à un crantage. Ce but est parfaitement atteint par la tête de fraisage de l'invention qui comporte de manière connue par le document EP 74452 a. un corps fixe dans lequel est montée rotative une broche, sur laquelle sont susceptibles d'être rapportés des accessoires amovibles comportant également une broche rotative porte-outils et un corps fixe dont la face frontale comporte une couronne crantée de positionnement, b. et un manchon annulaire, placé à l'intérieur du corps de la tête de fraisage et rotatif autour de la broche grâce à des moyens d'entraînement. Selon l'invention, de manière caractéristique, le manchon annulaire est fixe axialement dans le corps de la tête de fraisage, et comporte d'une part une couronne crantée, apte à s'accoupler avec la couronne crantée d'un accessoire amovible à positionnement continu, et d'autre part des pinces d'accrochage, aptes à s' accrocher sur des tirettes montées sur la face frontale d'un accessoire amovible de l'un ou l'autre type; de plus à l'intérieur de la broche de la tête de fraisage est montée une pince axiale d'accrochage, qui est portée à l'extrémité d'une tige ayant, la pince étant fermée, un léger débattement axial et étant apte à s'accrocher sur une tirette terminant la broche rotative d'un accessoire à positionnement angulaire discontinu. Par ailleurs la tête de fraisage comporte des moyens de solidarisation entre le manchon annulaire et l'accessoire amovible à positionnement angulaire discontinu, apte à réaliser l'entraînement en rotation dudit accessoire par ledit manchon lorsque la tige de la pince axiale parcourt son débattement axial. Ainsi la tête de fraisage selon l'invention comporte vers sa face frontale deux couronnes crantées de positionnement, aptes à s'accoupler avec la couronne crantée correspondante d'un accessoire amovible, l'une étant sur le corps fixe proprement dit, et l'autre étant sur le manchon annulaire rotatif. Par ailleurs la tête de fraisage selon l'invention comporte deux jeux distincts de pinces d'accrochage, qui sont aptes à s'accrocher sur les tirettes placées sur la face frontale de l'accessoire porte-outils. Le premier jeu de pinces d'accrochage est monté à l'intérieur du manchon annulaire rotatif et le deuxième jeu de pinces d'accrochage consiste en une pince montée à l'intérieur de la broche de la tête de fraisage. Chaque accessoire amovible comporte d'une part une couronne crantée de positionnement et d'autre part des tirettes d'accrochage. Dans le cas d'un accessoire amovible à positionnement angulaire discontinu, il s'agit d'une couronne crantée apte à s'accoupler avec la couronne crantée montée sur le corps fixe de la tête de fraisage et de deux jeux de tirettes d'accrochage aptes à coopérer avec les deux jeux de pinces de la tête de fraisage. Dans le cas d'un accessoire amovible à positionnement angulaire continu, il s'agit d'une couronne crantée apte à s'accoupler avec la couronne crantée montée sur le manchon annulaire rotatif de la tête de fraisage et d'un seul jeu de tirettes aptes à coopérer avec les pinces d'accrochage montées sur le manchon annulaire rotatif de la tête de fraisage. Les moyens de solidarisation assurent l'entraînement en rotation de l'accessoire amovible à positionnement angulaire discontinu lorsque la denture de la couronne crantée de ce dernier est sortie de la couronne crantée de la tête de fraisage sous l'effet du débattement de la tige de la pince axiale. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite du mode préféré de réalisation d'une tête de fraisage perfectionnée permettant un positionnement angulaire de la broche porte-outils montée sur un accessoire amovible soit par rotation continue dudit accessoire soit par rotation discontinue de celui-ci d'un angle donné, proportionnel à un crantage, illustré par le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue schématique en coupe de la tête de fraisage La figure 2 est une vue schématique en coupe de la même tête équipée d'un renvoi d'angle à positionnement angulaire continu, La figure 3 est une vue en coupe de la même tête qu'à la figure 1 équipée d'un renvoi d'angle à positionnement angulaire discontinu. La tête de fraisage 26, illustrée à la figure 1, comporte un corps Ifixe, de forme cylindrique. Sur sa face avant, est montée une couronne crantée 2. Dans la partie axiale du corps 1, est placée la broche 5, qui est un élément cylindrique tournant, entraîné en rotation par des moyens non représentés et dont la face avant présente des ergots 6 d'entraînement. Dans la partie annulaire entourant la broche 5 se trouve un manchon 7 qui est maintenu en position et libre en rotation à l'intérieur du corps 1 de la tête de fraisage grâce au roulement 8. Le manchon 7 présente à sa périphérie une couronne dentée 9, s'engrenant sur le pignon 10 de commande, qui pénètre dans le corps 1 par une ouverture adéquate en regard de la couronne 9. La broche 5 et le manchon annulaire 7 sont libres en rotation, indépendamment l'un de l'autre grâce à des jeux de roulement 27. Le manchon annulaire 7 est équipé d'au moins deux organes de blocage, consistant chacun en une pince 11, reliée par une tige 12 à un vérin hydraulique 13 de commande d'ouverture de ladite pince 11. Chaque pince 11 comporte à l'extrémité de la tige 12 des bras 28 de préhension ayant une première extrémité libre 29 et une seconde extrémité 30 s'appuyant sur la partie avant de la tige 12. Cette partie avant présente un renflement 31. De plus le logement 32 pratiqué dans le manchon annulaire 7 pour la pince 11 comporte deux épaulements annulaires 33 et 34 dont le roule sera expliqué ci-après. Sur la partie supérieure du manchon annulaire 7 est monté un collecteur tournant 14, hydraulique et électrique, dont le rôle est de commander l'actionnement des pinces 11. Sur la face avant du manchon annulaire 7 est fixée une couronne crantée 15, concentrique de la couronne crantée 2 du corps fixe 1. Sur l'exemple préféré montré à la figure 1, la couronne crantée 15 est à proximité immédiate de la couronne 2, au-delà des pinces d'accrochage 11, par rapport à la broche 5. Dans le corps de la broche 5, est montée une pince d'accrochage 3 dont la tige 35 est reliée à un vérin 4 hydraulique de commande de la fermeture et de l'ouverture de la pince 3. La pince 3 avec ses bras de préhension 36 a la même configuration que la pince 11 décrite précédemment. Toutefois, comme cela sera expliqué plus avant au cours de la description qui va suivre, la pince 3 peut avoir, en position fermée, un léger débattement axial, c'est-à-dire qu'elle peut rester en position fermée alors que sa tige 35 se déplace le long de son axe, de l'arrière vers l'avant, d'une certaine distance e. Le renvoi d'angle 19 qui est illustré à la figure 2, est un accessoire amovible, susceptible d'être fixé sur la tête de fraisage 26 et qui comporte une broche porte-outils 37. Il s'agit dans l'exemple de la figure 2 d'un renvoi d'angle à positionnement angulaire continu. Ce renvoi d'angle 19 comporte sur la face frontale destinée à venir en appui sur la tête de fraisage 26 d'une part une couronne crantée périphérique 16 et d'autre part des tirettes 17. La couronne crantée 16 du renvoi d'angle 19 est positionnée en vis-à-vis de la couronne crantée 15 du manchon annulaire 7. Les tirettes 17, qui sont des tiges venant en saillie de la face frontale du renvoi d'angle 19, présentent à leur extrémité un renflement 38. Le renvoi d'angle 19 comporte également sur sa face frontale, un entraîneur de broche 18 apte à coopérer avec les ergots 6 de la broche 5 de manière à permettre l'entraînement en rotation de la broche 39 logée à l'intérieur du renvoi d'angle 19. La fixation du renvoi d'angle 19 à positionnement angulaire continu, sur la tête de fraisage 26, est réalisée en plaçant les tirettes 17 face aux pinces d'accrochage 11 du manchon annulaire 7, les dents de la couronne crantée 16 du renvoi d'angle 19 pénétrant dans les dents de la couronne crantée en vis-à-vis 15 du manchon annulaire 17. De plus les ergots 6 de la broche 5 de la tête de fraisage pénètrent dans l'entraîneur de broche 18. La fixation est obtenue en agissant sur le collecteur tournant 14 qui commande les vérins 13 de telle sorte que les tiges 12 des pinces 11 remontent à l'intérieur de leur logement 34 sous l'effet des ressorts de pression 40. Ainsi les renflements 38 des tirettes 17 sont bloqués dans les mâchoires des pinces 11 plus précisément par les coudes 41 terminant les bras de préhension 28. En fonctionnement normal, la rotation de la broche porte-outils 37 est obtenue grâce à la coopération des ergots 6 de la broche tournante 5 de la tête de fraisage 26 avec l'entraîneur de broche 18 du renvoi d'angle 19. Lorsqu'il s'agit de modifier le positionnement angulaire du renvoi d'angle 19 par rapport à son axe de rotation 42, on agit sur des moyens de commande extérieurs à la tête de fraisage et non représentés, qui entraînent en rotation le pignon 10. Le pignon 10 entraîne dans sa rotation le manchon annulaire 7 par l'intermédiaire de la couronne dentée 9. Le manchon annulaire 7 entraîne dans sa rotation le renvoi d'ange 19, celui-ci étant rendu solidaire du manchon annulaire 7 par les pinces 11. Ainsi il est possible d'obtenir un positionnement angulaire continu du renvoi d'angle 19 par rapport à la tête de fraisage 26, d'une manière précise et sans limitation, grâce à l'actionnement des moyens de commande extérieurs à la tête entraînant en rotation le pignon 10. Comparativement on a représenté sur la figure 3 un renvoi d'angle 20 à positionnement angulaire discontinu, permettant un positionnement angulaire qui est obligatoirement un angle donné, proportionnel à un crantage. Dans ce renvoi d'angle 20 on retrouve des tirettes 43 ayant le même positionnement et la même fonction que les tirettes 17 du précédent renvoi d'angle 19. Par contre la face frontale de ce renvoi d'angle comporte une couronne crantée périphérique 21 qui est positionnée de manière à pouvoir se trouver en vis-à-vis avec la couronne crantée 2 du corps fixe 1 de la tête de fraisage 26. De plus l'entraîneur de broche 44, similaire à celui 18 du précédent renvoi d'angle 19, est prolongé par une pièce conique 22 terminée par une tige 23 présentant un renflement 45. Par ailleurs sur la face frontale du renvoi d'angle 20 est montée une clavette 24, dont le rôle sera expliqué ci-après. Pour la fixation de ce renvoi d'angle 20 à positionnement angulaire discontinu, on place la face frontale de ce renvoi d'angle 20 contre la face avant de la tête de fraisage 26 de telle manière que l'on ait les ajustements suivants. Les dents de la couronne crantée 21 du renvoi d'angle 20 pénètrent dans les dents correspondantes de la couronne crantée 2 du corps fixe 1 de la tête de fraisage 26. Les tirettes 43 sont en vis-à-vis des pinces 11. La pièce conique 22 pénètre à l'intérieur de la broche 5 de telle sorte que le renflement 45 se trouve situé entre les bras de préhension 36 de la pince 3 en position ouverte. Les ergots 6 de la broche 5 de la tête de fraisage sont introduits dans les logements correspondants de l'entraîneur de broche 44. La clavette 24 pénètre dans un alésage 25 réalisé dans le manchon annulaire 7. L'ensemble de ces ajustements étant réalisé, le collecteur tournant 14 commande le vérin 13 de manière à réaliser la fermeture des pinces 11 et donc le blocage des tirettes 43 par les bras de préhension 28. Simultanément le vérin 4 commande la fermeture de la pince 3 de telle sorte que les bras de préhension 36 enserrent le renflement 45 de la tige 23. Le changement de position angulaire du renvoi d'angle 20 à positionnement discontinu est réalisé de la manière suivante. L'opérateur commande l'ouverture des pinces 11 en agissant sur le collecteur tournant 14. Les pinces 11 étant ouvertes, le renvoi d'angle 20 n'est plus maintenu par rapport à la tête de fraisage 26 que grâce à la pince 3. Sous l'effet du poids du renvoi d'angle 20 et de la broche porte-outils 46 solidaire de ce renvoi 20, le ressort 47 se comprime. Ce ressort 47 est fixé à son extrémité arrière à la tige 35 de la pince 3 et à son extrémité avant prend appui sur l'épaulement annulaire 48 pratiqué dans le logement 49 de la pince 3 à l'intérieur de la broche 5. Cette compression du ressort 47 provoque un léger déplacement de la pince 3, toujours en position fermée, à l'intérieur de son logement 49. Ce léger débattement axial a pour effet de désengrener les deux couronnes crantées 2 et 21. Cependant il est insuffisant pour faire sortir la clavette 24 du logement 25 pratiqué dans le manchon annulaire 7. Le positionnement angulaire du renvoi d'angle 20 par rapport à la tête de fraisage 26 est obtenu en commandant, par les moyens de commande extérieurs à la tête de fraisage 26, la rotation du pignon 10. Une fois cette rotation effectuée et le nouveau positionnement angulaire acquis, l'opérateur commande la fermeture des pinces 11 par l'intermédiaire du collecteur tournant 14, de manière à resolidariser le renvoi d'angle 20 avec la tête de fraisage 26. Ceci ne peut être obtenu que si tous les ajustements précités ont été réalisés. En particulier il faut que les dents des couronnes crantées 2 et 21 soient en vis-à-vis. On comprend que cet ajustement particulier ne peut être réalisé que si la rotation relative du renvoi d'angle 20 par rapport à la tête de fraisage 26 a été d'un angle qui correspond à un nombre entier de dents de la couronne crantée.Ainsi une fois que la nouvelle position angulaire est obtenue, les pinces 11 s'étant refermées, la denture de la couronne 21 s'engrènesur la denture de la couronne 2. La rotation du renvoi d'angle 20 est obtenue grâce à la clavette 24 dont l'extrémité libre 50 est toujours positionnée à l'intérieur de son logement 25 et qui est donc entraînée en rotation par le manchon annulaire 7. Le positionnement angulaire discontinu du renvoi d'angle 20 est fonction du nombre de dents des couronnes crantées 2 et 21; il sera par exemple de 10, 2,50, 3,750 ou 50 dans le cas où les couronnes crantées 2 et 21 ont respectivement 360, 144, 96 ou 72 crans. Ainsi la tête de fraisage 26 de l'invention permet de recevoir les deux types de renvoi d'angle ou plus généralement d'accessoires amovibles portant une broche porte-outils, d'une part à positionnement angulaire continu, d'autre part à positionnement angulaire discontinu dont la rotation doit correspondre obligatoirement à un angle proportionnel à un crantage. Jusqu'à présent une tête de fraisage donnée ne pouvait recevoir qu'un seul de ces deux types d'accessoires. La présente invention n'est pas limitée au mode préféré de réalisation qui a été décrit ci-dessus mais peut en couvrir différentes variantes équivalentes. En particulier la clavette 24 qui dans l'exemple précité est fixée au renvoi d'angle 20 peut également être fixée au manchon annulaire 7. Dans ce cas cette clavette pénètrera dans un logement pratiqué dans le renvoi d'angle 20. REVENDICATIONS 1. Tête de fraisage comportant a. un corps fixe (1) dans lequel est montée rotative une broche (5), sur laquelle sont susceptibles d'être rapportés des accessoires (19,20) amovibles comportant également une broche rotative porte-outils (39) et un corps fixe dont la face frontale comporte une couronne crantée de positionnement, b. et un manchon annulaire (7), placé à l'intérieur du corps (1) de la tête de fraisage (26) et rotatif autour de la broche (5) grâce à des moyens d'entraînement, caractérisée en ce que le manchon annulaire (7) est fixe axialement dans le corps (1) de la tête de fraisage (26) et comporte d'une part une couronne crantée (15), apte à s'accoupler avec la couronne crantée (16) d'un accessoire amovible à positionnement continu (19) et d'autre part des pinces d'accrochage (11), aptes à s'accrocher sur des tirettes montées sur la face frontale d'un accessoire amovible de l'un ou l'autre type, en ce que, à l'intérieur de la broche (5) de la tête de fraisage (26) est montée une pince axiale d'accrochage (3), qui est portée à l'extrémité d'une tige (35) ayant , la pince (3) étant fermée, un léger débattement axial et étant apte à s'accrocher sur une tirette (23) terminant la broche rotative d'un accessoire (20) à positionnement angulaire discontinu, et en ce qu'elle comporte des moyens de solidarisation (24) entre le manchon annulaire (7) et l'accessoire amovible (20) à positionnement angulaire discontinu, apte à réaliser l'entraînement en rotation dudit accessoire (20) par ledit manchon (7) lorsque la tige (35) de la pince axiale (3) parcourt son débattement axial. 2. Tête de fraisage selon la revendication 1 caratérisée en ce que les moyens de solidarisation consistent en une clavette (24) portée sur la face frontale de l'accessoire amovible (20) à positionnement angulaire discontinu et en un alésage (25) pratiqué dans la face avant du manchon annulaire (7) dans lequel pénètre ladite clavette (24) même lors du débattement de la tige (35) de la pince axiale (3). 3. Tête de fraisage selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens de solidarisation consistent en une clavette portée sur la face avant du manchon annulaire (7) et en un alésage pratiqué dans la face frontale de l'accessoire amovible (20) à positionnement angulaire discontinu dans lequel pénètre ladite clavette (24) même lors du débattement de la tige (35) de la pince axiale (3).