Brevet FR2926478A1 — publié le 20090724

MANDRIN D'USINAGE L'invention concerne un mandrin d'usinage, et plus particulièrement un mandrin du type comportant des mors aptes à serrer une pièce ou un outil, et comportant en outre une tige formant actionneur, et dans lequel le déplacement en translation de cet actionneur entraîne le déplacement des mors d'une position de repos à une position de bridage. Ce type de mandrin doit permettre le bridage de pièces ou d'outils, que ce soit en prise intérieure (les mors du mandrin viennent serrer la pièce dans un alésage de la pièce par exemple) ou en prise extérieure (à titre d'exemple, quand les mors du mandrin viennent serrer le pourtour cylindrique d'un outil). Selon des modes de réalisation connus, une inversion du sens de pilotage de l'actionneur permet la rotation de l'extrémité des mors, et donc le bridage, vers l'axe du mandrin (l'intérieur) ou vers son opposé (l'extérieur). Ainsi, en tirant sur l'actionneur, on est apte à brider la pièce en prise extérieure, tandis qu'on bridera en prise intérieure en poussant l'actionneur. Or, le fait de brider en poussant l'actionneur est préjudiciable à la rigidité de l'ensemble : des vis permettent la fixation du mandrin sur la broche de la machine outil associée, et ces vis sont ainsi sollicitées à l'allongement lors de l'effort de bridage en poussant 1' actionneur. La présente invention vise à répondre à cet inconvénient, en proposant un mandrin d'usinage caractérisé en ce qu'il est apte à recevoir des mors de prise intérieure ou extérieure, et en ce que dans ces deux cas, le déplacement de ces mors en position de bridage est effectué en tirant sur l'actionneur. Le mandrin ainsi développé permet de toujours brider la pièce ou l'outil en tirant sur l'actionneur, et d'éviter ainsi une sollicitation en traction de la vis, plus contraignante pour la rigidité de l'ensemble qu'une sollicitation en compression. Selon différentes caractéristiques de l'invention : - un moyen élastique de rappel est disposé entre chaque mors et une paroi interne du mandrin opposée au mors correspondant, et l'effort de tarage des moyens élastiques de rappel est déterminé pour s'opposer dans un premier temps à la translation du mors induite par le déplacement de l'actionneur, puis pour permettre cette translation lorsque les efforts de bridage des mors dépassent cet effort de tarage déterminé - l'extrémité de l'actionneur disposée dans le corps du mandrin est rendue solidaire d'un premier élément intermédiaire sur lequel est montée par une liaison rotule au moins une biellette, l'autre extrémité de cette biellette étant montée par une liaison rotule sur un deuxième élément intermédiaire solidaire d'un mors. - le premier élément intermédiaire est un palonnier sur lequel sont montées par liaison rotule deux biellettes, chacune des biellettes étant articulées par une liaison rotule à son autre extrémité à un mors distinct. - les tiges des mors et l'actionneur s'étendent respectivement selon des axes 15 longitudinaux, décalés transversalement et verticalement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux 20 dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble du mandrin monté sur une broche, - la figure 2 est une schématisation filaire du mandrin selon l'invention, muni de mors aptes à brider en prise intérieure, 25 - la figure 3 est une représentation schématique agrandie d'un détail de la figure 2 et de la figure 4, - la figure 4 est une schématisation filaire du mandrin selon l'invention, muni de mors aptes à brider en prise extérieure. Tel que représenté sur les figures, un mandrin 1 permet le bridage d'une pièce ou d'un outil, en prise intérieure (figure 2) ou en prise extérieure (figure 4). La pièce 6 est bridée par au moins trois mors 16, solidaires du mandrin 1. Un mandrin 1 selon l'invention vise à réaliser un bridage de la pièce ou de l'outil, par une première rotation de l'extrémité des mors 16, afin d'entrer en contact avec la surface à brider de la pièce 6, puis par une translation de ces mors 16 vers l'ensemble broche 2 et mandrin 1, pour plaquer la pièce à usiner 6. Avantageusement, ces mouvements des mors 16 sont obtenus par une traction initiale sur un actionneur 10 du mandrin 1, de sorte que cet effort de traction F ne sollicite pas à l'allongement l'ensemble formé par le mandrin 1, la broche 2 et les vis de fixation 4 solidarisant ces deux éléments. A cet effet, et tel que représenté sur les figures 2 à 4, un actionneur 10 est formé par une tige montée coulissante dans le mandrin 1. A l'extrémité de cet actionneur 10 disposée dans le corps du mandrin 1, un premier élément intermédiaire 12, solidaire de l'actionneur 10, permet la fixation de deux biellettes 14. Chacune des biellettes 14 est ainsi articulée par une première liaison rotule 140 par rapport à l'actionneur 10. En outre, chacune des biellettes 14 est articulée à son autre extrémité par une deuxième liaison rotule 143 à un deuxième élément intermédiaire 13 relié à la tige 17 d'un des mors 16 de bridage. Dans le cas représenté d'un mandrin 1 à six mors, les biellettes 14 sont avantageusement palonnées deux à deux, afin d'éviter un hyper statisme néfaste à l'ensemble. Il sera compris que dans le cas d'un mandrin 1 à trois mors, les biellettes 14 seraient reliées à l'actionneur 10 une par une. Un mors 16 de bridage est ici formé d'un moyen de serrage 18 monté à rotation à l'extrémité d'une tige 17. La tige 17 de chaque mors 16 du mandrin 1 est solidarisée à un moyen élastique de rappel 20, conformé entre une paroi interne 3 du mandrin 1 et la tige 17 du mors 16 correspondant, à l'extrémité de la tige 17 opposée au moyen de serrage 18. Tel que permet de le visualiser la figure 3, les tiges 17 des mors 16 et l'actionneur 10 s'étendent respectivement selon des axes longitudinaux, décalés transversalement et verticalement, selon le trièdre L,V,T longitudinal, vertical, transversal, représenté aux figures 2 et 3. Ce décalage des axes permet ainsi la rotation des mors 16 lors du déplacement en translation de l'actionneur 10. Un effort de translation F réalisé en tirant sur l'actionneur 10 permet de mettre en mouvement le premier élément intermédiaire 12 et les biellettes 14 associées. Ce mouvement de translation de l'actionneur 10 tend ainsi à transmettre un mouvement de translation au mors 16 de bridage. Mais le moyen élastique de rappel 20 est dimensionné pour s'opposer dans un premier temps à l'effort de translation du mors 16, et provoquer ainsi une rotation du moyen de serrage 18 disposé à l'extrémité libre du mors 16, et donc le bridage de la pièce 6. Dans un deuxième temps, ce même effort de translation par traction F sur l'actionneur 10 crée une translation de la tige 17 du mors 16, lorsque l'effort de bridage, généré par la pièce 6 sur le moyen de serrage 18 du mors 16, dépasse l'effort de tarage de l'élément élastique de rappel 20. Cette translation de la tige 17 du mors 16 permet un plaquage de la pièce à usiner 6 contre le mandrin 1. La présente invention permet de transformer un mouvement de translation F réalisé par traction sur l'actionneur 10, en un mouvement de rotation puis de translation des mors 16 de bridage que ce soit des mors 16 de prise intérieure ou de prise extérieure. Il conviendra de disposer sur le mandrin 1 une orientation initiale particulière des mors 16, pour obtenir un bridage en prise extérieure, avec les mors 16 orientés vers l'axe du mandrin 1, ou en prise intérieure, avec les mors 16 orientés à l'opposé de l'axe du mandrin 1. REVENDICATIONS 1. Mandrin (1) d'usinage du type comportant des mors (16) aptes à serrer une pièce ou un outil, et comportant en outre une tige (17) formant actionneur (10), et dans lequel le déplacement en translation de l'actionneur (10) entraîne le déplacement des mors (16) d'une position de repos à une position de bridage, caractérisé en ce que le mandrin (1) est apte à recevoir des mors (16) de prise intérieure ou extérieure, et en ce que dans ces deux cas, le déplacement de ces mors (16) en position de bridage est effectué en tirant sur l'actionneur (10). 2. Mandrin (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen élastique de rappel (20) est disposé entre chaque mors (16) et une paroi interne (3) du mandrin (1) opposée au mors (16) correspondant, et en ce que l'effort de tarage des moyens élastiques de rappel (20) est déterminé pour s'opposer dans un premier temps à la translation du mors (16) induite par le déplacement de l'actionneur (10), puis pour permettre cette translation lorsque les efforts de bridage des mors (16) dépassent cet effort de tarage déterminé. 3. Mandrin (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité de l'actionneur (10) disposée dans le corps du mandrin (1) est rendue solidaire d'un premier élément intermédiaire (12) sur lequel est montée par une première liaison rotule (140) au moins une biellette (14), l'autre extrémité de cette biellette (14) étant montée par une deuxième liaison rotule (143) sur un deuxième élément intermédiaire (13) relié à la tige (17) d'un mors (16). 4. Mandrin (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier élément intermédiaire (12) est un palonnier sur lequel sont montées par une première liaison rotule (140) deux biellettes (14), chacune des biellettes (14) étant articulées par une deuxième liaison rotule (143) à un deuxième élément intermédiaire (13) relié à la tige (17) d'un des mors (16) de bridage . Mandrin (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les tiges (17) des mors (16) et l'actionneur (10) s'étendent respectivement selon des axes longitudinaux, décalés transversalement et verticalement.