Brevet FR2779370A1 — publié le 19991210

UNITE D'USINAGE A FOURREAU La présente invention concerne une unité d'usinage, du type comportant une broche entraînée en rotation pour la commande d'un outil d'usinage avec avance simultanée, cette broche étant reliée a des moyens d'entraînement, et à des moyens pour le contrôle de l'avance, sous un encombrement équivalent à celui des structures classiques. Les broches rotatives a avance sont des appareils connus dans l'industrie mécanique et sont couramment utilisées pour effectuer des opérations telles que le perçage, le filetage, I'alésage, le tournage ou le fraisage. Les broches rotatives a avance sont actionnées en rotation et en translation par des moteurs électriques couplés à une avance pneumatique, ou par des moteur a air comprime coupiés a une avanc. pneumatique, par un arbre flexible couplé à une avanca pneumatique ou par un moteur électrique couplé à une avance hydraulique. Les modes entraînement ci-dessus sont utilisables pour diverses fonctions, le dernier étant plus couramment utilisé pour des opérations d'usinage importantes et difficiles. Les unités de type connu comportent une régulation hydraulique, plus précisément un frein hydraulique, qui est habituellement placé sur le dessus de l'unité. Cette modalité n'est pas satisfaisante, car elle créée un couple qui provoque avec le temps une déformation de la broche au moment de l'attaque. A chaque fois que le frein est actionné, I'unité se trouve en léger porte à faux, et la précision de l'usinage s'en trouve affectée. De même, dans les unités connues, les différents éléments ne se trouvent pas dans le même plan, d'o un certain jeu au moment de l'usinage, qui est la cause de phénomènes vibratoires, qui là également peuvent avec le temps provoquer une déformation importante de la broche et ne permettent :' 2779370 pas de garantir un alésage précis. Dans les unités connues, la broche est montée sur un chariot coulissant dont les déplacements sont contrôlés par les moyens décrits ci-dessus, par exemple une régulation hydraulique. Ces moyens ne permettent pas d'éliminer totalement les vibrations liées au coulissement du chariot. Par exemple, le brevet EP 0114844 décrit une unité d'usinage dans laquelle le vérin de freinage et ses moyens d'actionnement et de contrôle sont montés sur le dessus de la broche, laquelle est positionnée sur un chariot coulissant a l'intérieur d'un carter. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients en réalisant une unité d'usinage sans chariot supportant une utilisation intensive tout en offrant de nombreux avantages. tels qu'une meilleure liabilité, un coût de realisation réduit par l'utilisation de composants couramment disponibles, une conception simple facilitant les opérations d'entretien et de maintenance, une meilleure précision des opérations d'usinage délicates, notamment d'alésage. Plus particulièrement, l'unité selon l'invention est caractérisée en ce que les différents éléments se trouvent dans le même plan, afin d'éliminer les phénomènes vibratoires et les risques de départ, tout en conservant un encombrement identique. Un mode de réalisation non limitatif de l'unité d'usinage selon l'invention est décrit ci-dessous, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale de l'unité d'usinage selon I'invention, - la figure 2 est une vue du dessus de l'unité représentée à la figure 1, - la figure 3 est une vue de face montrant le positionnement des vérins de régulation, 3 2779370 - la figure 4 est une vue arrière correspondant a la figure 3 et - la figure 5 montre le positionnement du corps de broche. En référence aux figures annexées, et plus particulièrement a la figure 1, l'unité d'usinage selon la présente invention, qui est désignée sous la référence générale (1), comporte un corps de broche (2) d'axe (20), qui est monté directement sur des rails (3) d'entraînement. La broche est de type connu en soi et peut recevoir différents types de nez, en fonction des opérations d'usinage que l'on souhaite réaliser. Les rails (3) comportent des patins (4) précontraints, ce qui assure une très grande rigidité a l'ensemble et une résistance très élevée aux couples. Les patins (A) sont montés directement sur le corps de la broche (2), sans interposition d'un chariot. On supprime ainsi la nécessité d'un chariot coulissant, qui est une des caractéristiques des unités d'usinage classiques, puisque les patins (4) remplissent la fonction qui est normalement celle du chariot. Le positionnement des patins (4) par rapport a la broche est illustré à la figure 5. Les moyens de rotation de la broche sont constitués d'une transmission à courroie (12) avec entraînement par un moteur électrique (non représenté). Les patins (4) sont connectés par l'arrière à un bloc d'accouplement (5) rapide permettant d'éventuelles interventions sur la courroie. Deux vérins plats (6) et (6') sont disposés à l'arrière du bloc d'accouplement (5), dans l'axe de la broche. Grâce à cette disposition, les vérins (6) et (6') exercent une poussée dans 4 2779370 l'axe de travail, ce qui évite l'apparition d'un couple et permet d'obtenir une poussée de même intensité sur chacun des côtés. De plus, le positionnement latéral des vérins (6) et (6'), de part et d'autre de l'axe central de l'unité, dégage un espace central (7) a l'intérieur duquel seront logés les moyens de régulation hydraulique (8). Le régulateur hydraulique (8), qui est de type connu, est parfaitement interchangeable du fait de cette disposition. Par ailleurs, son positionnement dans l'axe de l'effort permet la également d'éviter l'apparition d'un couple lors de l'utilisation. La figure 1 permet d'apprécier la disposition originale qui caractérise l'unité d'usinage selon l'invention: tous les éléments essentiels, a savoir la broche (2), les rails (3), I'accouplement (5), les moyens d'avance et de freinage. sont parfaitement alignés dans l'axe de travail. Cette disposition n'obère pas la fiabilite et la souplesse d'utilisation de l'unité, puisqu'elle n'exige pas d'encombrement supplémentaire par rapport aux modalités connues. Une vis de butée réglable (9) permet de contrôler la course du régulateur hydraulique (8). La description qui précède permet d'apprécier la simplicité et la fiabilité de l'unité d'usinage selon l'invention, L'alignement des différents éléments dans l'axe de l'effort et la suppression du chariot coulissant grâce a l'utilisation de patins précontraints montés directement sous le corps de broche, éliminent tout risque de déformation par vibration ou effet de couple. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit cidessus, lequel pourra recevoir toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. REVENDICATIONS 1. Unité d'usinage à fourreau, comportant un corps de broche (2) d'axe (20), qui est monté directement sur des rails (3) d'entraînement associés à des patins (4), un bloc d'accouplement (5), des moyens d'avance constitués de deux vérins (6) et (6') et des moyens de régulation hydraulique (8), caractérisé en ce que ladite broche (2), lesdits rails (3), l'accouplement (5), les vérins (6) et (6') et le régulateur hydraulique sont alignés dans l'axe de travail (20) de l'unité. 2. Unité d'usinage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les patins (4) sont montés directement sur le corps de la broche (2). 3. Unité d'usinage suivant la revendication 2. caractérisee en ce que les patins (4) sont de type précontraints. 4. Unité d'usinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les vérins plats (6) et (6') sont disposés a l'arrière du bloc d'accouplement (5), dans l'axe de la broche, de part et d'autre de l'axe central de l'unité. 5. Unité d'usinage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de régulation hydraulique (8) sont logés dans l'espace central (7) séparant les deux vérins (6) et (6') latéraux.