Brevet FR2697191A1 — publié le 19940429

Procédé d'usinage d'une pièce La présente invention concerne un procédé d'usinage d'une pièce au moyen d'une machine-outil à enlèvement de copeaux comportant un porte-outil, un outil serré à l'intérieur de celui-ci, un porte-pièce pour serrer une pièce, avec des axes de translation le long desquels il est possible de régler et de faire varier une position relative par rapport à la pièce ou de la pièce par rapport à l'outil, et avec des moyens d'entraînement motorisés, commandés, pour régler et faire varier cette position relative. Pour augmenter la productivité de ces machines- outils il a déjà été tenté de réduire le temps nécessaire au réglage de positions relatives déterminées de l'outil par rapport à la pièce, en augmentant la vitesse rapide Or pour augmenter sensiblement la productivité il faut accroître considérablement la vitesse rapide. L'augmentation considérable qui en résulte des forces massiques impose des limites à l'application pratique de vitesses accrues qui ne peuvent être dépassées sur les machines-outils conçues suivant des principes connus et éprouvés. La présente invention a pour but de surmonter les obstacles qui s'opposent à une augmentation de la productivité d'une machine-outil, dans la tentative de réduire considérablement le temps d'occupation de la machine. Ce but est atteint suivant l'invention avec un procédé du type précité en ce que le réglage et la variation de la position relative s'effectuent par translation simultanée de l'outil le long d'un premier axe de translation, prévu sur le porte-outil, et de la pièce le long d'un second axe de translation, prévu sur le porte- pièce En ce qui concerne la machine-outil, ce but est atteint en ce qu'il est prévu pour un axe de translation respectif du porte-outil avec moyens d'entraînement motorisés, commandés, correspondants, un axe de translation, de même direction, du porte-pièce avec moyens d'entraînement motorisés, commandés, correspondants Avec le procédé suivant l'invention il est possible en particulier de doubler les valeurs maximales de la vitesse d'un réglage et d'une variation d'une position relative de l'outil par rapport à la pièce, telles qu'elles peuvent encore être dominées avec les machines-outils actuelles, sans que les forces massiques survenant aux accélérations et aux ralentissements nécessaires à cet effet, ne sortent des limites des forces qui s'exercent dans les machines- outils connues. Le procédé indiqué peut être mis en oeuvre non seulement pour raccourcir les temps morts, mais aussi les temps principaux et conduit en outre à élargir les possibilités d'application d'une machine-outil conçue pour la mise en oeuvre de ce procédé En particulier, avec une seule et même machine-outil fonctionnant suivant le procédé de l'invention, il est possible d'usiner d'une part des métaux ferreux et d'autre part des métaux conducteurs avec des vitesses d'avance extrêmement différentes, adaptées chacune à l'opération d'enlèvement de copeaux, en asservissant par exemple dans le deuxième cas une avance25 d'outil à une avance de pièce dans le sens opposé. Une machine-outil dans laquelle les caractéristiques de l'invention sont réalisées pour une paire sélectionnée d'axes de translation, est représentée de manière schématique sur le dessin La figure unique représente une aléseuse/fraiseuse horizontale avec axes de translation indiqués par des flèches et les références correspondantes selon DIN 66217. Une table de machine 1 porte un chariot intérieur 2 d'un agencement de chariots porte-pièce et un montant 3 Un chariot de levage 4, monté réglable en hauteur sur le montant 3, porte de son côté une poupée 5 se déplaçant par rapport à celui-ci, dans le sens d'usinage horizontal et dans le sens contraire Pour la translation de la poupée 5 dans le sens d'usinage horizontal et dans le sens contraire, il est prévu un axe de translation désigné par Z et des moyens d'entraînement motorisés, commandés, représentés de manière schématique sous la forme d'un moteur 6 1, au moyen desquels la poupée 5 est déplacable par rapport au chariot de levage 4, le long d'organes de guidage rectilignes 7 1, prévus sur le chariot de levage 4. Au moyen d'autres organes de guidage rectilignes 7 2 appropriés, prévus sur le montant 3, il est prévu pour le chariot de levage 4 réglable en hauteur, un axe de translation vertical, désigné par Y, et une translation du chariot de levage 4 le long de cet axe de translation Y, est également réalisé avec des moyens d'entraînement motorisés, commandés, représentés de manière schématique sous la forme d'un moteur 6 2 Sur la table 1 de la machine sont prévus d'autres organes de guidage rectilignes 7 3, qui représentent un axe de translation désigné par W et qui servent à la translation du chariot inférieur 2 par rapport à la table 1 de la machine, le long de l'axe de translation W, la translation étant à nouveau réalisée par des moyens d'entraînement motorisés, commandés, représentés de manière schématique sous la forme d'un moteur 6 3 Un axe de translation désigné par X, s'étendant transversalement à la direction d'usinage, est représenté par d'autres organes de guidage rectilignes 7 4, qui sont montés sur le chariot inférieur 2 et le long desquels un chariot supérieur 8 est déplaçable par rapport au chariot inférieur 2, à l'aide de moyens d'entraînement motorisés commandés, qui sont représentés à leur tour de manière schématique sous la forme d'un moteur 6 4. Dans l'exemple de réalisation, le groupe formé par la table 1 de la machine, le montant 3 et les composants portés par celui-ci, constitue un porte-outil 9, tandis qu'un porte-pièce 10 se présente sous la forme d'un groupe qui est formé par la table 1 de la machine avec ses organes de guidage rectilignes 7 3 ainsi que de l'ensemble de chariots formé par le chariot inférieur 2 et le chariot supérieur 8 et les moyens d'entraînement 6 3 et 6 4 respectifs. Il est à signaler expressément qu'une machine- outil, telle qu'elle est représentée de manière schématique sur le dessin, n'offre pas toutes les possibilités qui peuvent être imaginées avec le procédé suivant l'invention. Seule a été soulignée par exemple ici en particulier la possibilité de doubler les vitesses relatives de l'outil et de la pièce dans le sens de l'usinage et dans le sens contraire Dans l'exemple représenté, ce doublement s'obtient par translation simultanée de l'outil le long de l'axe de translation Z, prévu sur le porte-outil 9 et de la pièce le long de l'axe de translation W, prévu sur le porte-pièce, les axes de translation Z et W étant dirigés dans le même sens. Pour épuiser pleinement les possibilités offertes par l'invention, il faudrait prévoir sur le porte- outil 9 ainsi que sur le porte- pièce 10 des axes de translation parallèles à chaque axe d'un système de coordonnées cartésien. REVENDICATIONS 1 Procédé d'usinage d'une pièce au moyen d'une machine-outil à enlèvement de copeaux comportant un porte- outil, un outil serré à l'intérieur de celui-ci, un porte- pièce pour serrer une pièce, avec des axes de translation le long desquels il est possible de régler et de faire varier une position relative par rapport à la pièce ou de la pièce par rapport à l'outil, et avec des moyens d'entraînement motorisés, commandés, pour régler et faire varier cette position relative, caractérisé en ce que le réglage et la variation de la position relative s'effectuent par translation simultanée de l'outil le long d'un premier axe de translation (Z), prévu sur le porte- outil ( 9) et de la pièce le long d'un second axe de translation (W), prévu sur le porte-pièce ( 10). 2 Machine-outil pour l'usinage par enlèvement de copeaux d'une pièce comportant un porte-outil, ou outil serré à l'intérieur de celui-ci, un porte-pièce pour serrer une pièce, avec des axes de translation le long desquels il est possible de régler et de faire varier une position relative par rapport à la pièce ou de la pièce par rapport à l'outil, et avec des moyens d'entraînement motorisés, commandés, pour régler et faire varier cette position relative, caractérisée en ce qu'il est prévu pour un axe de translation (Z) respectif du porte-outil ( 9) avec moyens d'entraînement ( 6 1) motorisés, commandés, correspondants, un axe de translation (W), de même direction, du portepièce ( 6) avec moyens d'entraînement ( 6.3) motorisés, commandés, correspondants.