Brevet FR2763873A1 — publié le 19981204

CENTRE D'USINAGE 5 AXES A TRES GRANDE VITESSE POUR PIECES DE TRES GRANDES DIMENSIONS La présente invention concerne une configuration spécifique d'une machine-outil à cinq axes d'usinage à très grande vitesse, destinée à la fabrication de pièces de très grandes dimensions. Les machines existantes utilisées dans l'aéronautique pour l'usinage des panneaux de voilure et les panneaux de fuselage sont constituées de portiques mobiles de grande dimension, souvent multibroche, se déplaçant sur des bornes de grande longueur. L'usinage à grande vitesse rendu possible par l'utilisation de broches ayant des vitesses de rotation élevées (plusieurs dizaines de milliers de tours par minute) nécessite des accélérations et des vitesses de déplacement que ne peuvent atteindre les machines existantes à cause de leur masse et de leur inertie trop importantes. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient par une architecture de machine conférant vitesse, accélération, précision et rigidité. La figure I montre la machine de base, objet du brevet en instruction n"97/03236. La figure 2 montre la machine de base précédente en vue horizontale. La figure 3 montre la machine, objet de l'invention, de profil. La figure 4 montre une vue de dessus de la machine, objet de l'invention. Une machine de base cinq axes (I) possède une structure fermée (2) à l'intérieur de laquelle la broche (3) peut se déplacer suivant cinq degrés de liberté constituant les axes X ,Y ,Z ,A ,B. Afin d'obtenir des performances dynamiques élevées, les amplitutes des axes précédents sont limitées à un déplacement n'excedant pas 2000mm pour les axes X et Y. La machine de base (1) peut coulisser horizontalement sur le bati (4), la liaison s'effectuant par l'intermédiaire des guidages (5), et le déplacement par l'intermédiaire de la boîte des avances (6) donne le mouvement X I parallèle à X. En face de la broche de la machine, une table (7) supporte une palette (8) sur laquelle peut être fixée une pièce de très grande longueur (pouvant faire plusieurs dizaines de mètres de long). La table (7) peut pivoter autour de l'axe (5) par l'effet des vérins (9) de façon à avoir sa surface, soit en position horizontale afin de changer la pièce lorsque l'usinage est terminé, soit en position verticale afin de présenter la pièce à usiner face à la broche (3). Une pièce de liaison (10) permet de rendre solidaires la machine de base (1) de la table porte pièce (7) par l'intermédiaire du support (11) de façon à avoir un ensemble rigide et géométriquement précis. Lorsque la machine de base (1) a fini d'usiner la partie de la pièce lui faisant face, le dispositif de pilotage (commande numérique) déverrouille la machine (I) du banc (4) et le support (10) du Support (Il) et par l'intermédiaire de la boîte des avances (6) déplace la machine de base (1) longitudinalement suivant l'axe Xl jusqu'à une nouvelle position correspondant à un pas prédéterminé égal ou inférieur à la course X du module de la machine de base. Lorsque le point suivant est atteint, la machine de base (1) est verrouilée par rapport au banc (4) et la table (7). On peut alors commencer la séquence suivante d'usinage de la pièce et, par déplacements successifs, usiner une pièce de très grande longueur tout en bénéficiant de la dynamique de la machine de base (1) dont les axes sont limités en longueur. Afin d'automatiser le processus, un magasin d'outils est embarqué avec la machine de base (1); un évacuateur de copeaux (13) permet de récupérer ceux-ci par gravité et de les extraire automatiquement. Un chariot (14) permet de recevoir la palette et la pièce de façon à pouvoir changer celle -ci en temps masqué suivant différents procédés connus. De même si on ne veut pas utiliser de chariot de palettisation, on peut réaliser une table (7) en deux parties de façon à usiner une pièce sur la table en position de travail pendant que l'on change la pièce sur la partie de la table mise en position repos. REVENDICATIONS 1) Machine-outil d'usinage à grande vitesse constituée d'une machine de base (1) intégrant les axes X , Y Z, A, B dont les axes X et Y sont limités en course afin d'avoir de grandes performances dynamiques, caractérisée en ce que la machine de base (1) peut se déplacer longitudinalement sur le banc (5) suivant l'axe Xl et usiner par séquences successives une pièce de très grande longueur. 2) Machine-outil selon la revendication 1 caractérisée en ce que la table (7) support palette (8) peut passer de la position verticale (usinage) à la position horizontale pour permettre le chargement et le déchargement des pièces en temps masqué. 3) Machine-outil selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la table support pièce peut être en deux parties de façon à pouvoir usiner une pièce sur une partie pendant que l'on change la pièce de la deuxième partie. 4) Machine-outil selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisée en ce que des verrouillages machine (1) et banc (4) et machine (1), support (10), guidage (11), table (7) rendent solidaires, et rigides tous les éléments contribuant à la performance d'usinage de la pièce.