Brevet FR2981870A1 — publié le 20130503

- 1 - DESCRIPTION L'invention concerne une machine-outil pour l'usinage de pièces entraînées en rotation, avec un axe Y. On connaît dans l'état de la technique des machines-outils de ce type. Le document DE 10 2007 051 375 Al présente une machine d'usinage avec une broche principale verticale, une tourelle revolver porte-outils et une unité de taillage. Les organes de travail sont disposés sur la paroi verticale avant du bâti de machine La tourelle revolver porte-outils et l'unité de taillage peuvent être déplacées verticalement et horizontalement sur des chariots en croix. De plus, la broche de taillage présente un axe de pivotement (axe B) et un axe de décalage, et elle peut être en outre déplacée dans une troisième direction (axe Y). Les guides dans la direction de l'axe Y sont disposés devant la paroi verticale du bâti de machine Il en résulte obligatoirement une relativement grande distance entre les axes de rotation et la paroi du bâti, ce qui a des conséquences négatives sur le flux de forces et la rigidité de la machine L'invention a pour but d'indiquer une machine-outil pour l'usinage de pièces entraînées en rotation avec des outils, avec un bâti de machine comprenant deux parois latérales parallèles distantes entre elles, sachant qu'une broche motorisée est disposée sur le bâti de machine à déplacement à l'intérieur d'un plan « E » dans deux directions mutuellement perpendiculaires, avec un chariot inférieur qui est mobile sur le bâti de machine dans une direction perpendiculaire au plan « E », machine-outil qui soit d'un mode de construction compact et d'une rigidité améliorée. L'invention atteint ce but par le fait que le chariot présente deux branches latérales et les branches sont guidées sur chacune des deux parois latérales par l'intermédiaire de moyens de guidage, et qu'au moins un entraînement, qui est fonctionnellement relié aux deux branches, est prévu pour le déplacement du chariot. Selon des configurations supplémentaires avantageuses de l'invention : sachant que le bâti de machine présente une paroi avant verticale entre les deux parois latérales et sachant que l'outil est disposé sur le chariot, la broche motorisée est mobile en translation sur un chariot - 2 - vertical, le long de guides verticaux sur la paroi avant, et est disposée à translation le long de guides horizontaux sur le chariot vertical ; sachant que la broche motorisée présente un mandrin de serrage pour saisir, prendre en charge, entraîner et déposer des pièces, et sachant qu'un dispositif de transport doté d'une position de prise en charge et d'une position de dépose est prévu pour le transport des pièces, la broche motorisée peut être déplacée d'une position d'usinage, dans laquelle les pièces peuvent être usinées, dans la position de prise en charge et de dépose ; dans le cas d'une machine-outil avec au moins un outil entraîné en rotation pour le fraisage, le meulage, la rectification par génération ou le pierrage, l'outil est monté sur le chariot à pivotement autour d'un axe C horizontal ; dans le cas d'une machine-outil pour la fabrication et/ou l'usinage de dentures, sachant qu'un mouvement de roulage a lieu entre la pièce et l'outil, les mouvements de rotation de la pièce autour de son axe médian et de l'outil autour de son axe longitudinal sont couplés entre eux en matière de commande ; l'outil est réalisé sous forme de fraise-mère et peut être déplacé 20 dans la direction de l'axe de décalage afin d'effectuer un mouvement de décalage par rapport au chariot ; une contrepoupée est prévue pour soutenir les pièces ; dans le cas d'une machine-outil pour l'usinage fin de pièces dentées, une roue de pierrage à denture intérieure est prévue comme outil ; 25 dans le cas d'une machine-outil avec un magasin d'outils et avec une broche porte-pièce disposée verticalement sur le chariot porte-outil, sachant que la broche motorisée présente un porte-outil pour recevoir des outils pouvant être entraînés en rotation, la broche motorisée peut être déplacée de la position d'usinage dans une position de changement d'outil. 30 Selon un aspect avantageux de l'invention, un chariot en forme de U, pouvant être déplacé dans la direction de l'axe Y du système de coordonnées de la machine, est donc guidé à déplacement par les deux branches latérales du « U » sur des rails de guidage sur les parois latérales parallèles mutuellement opposées du bâti de machine D'une manière 35 particulièrement avantageuse, les forces d'entraînement pour le positionnement du chariot sont introduites symétriquement par l'intermédiaire des deux branches. Un chariot vertical pour une broche - 3 - motorisée est disposée sur la paroi avant du bâti de machine, dans la partie supérieure. Avec cet agencement, on obtient globalement, et en particulier également pour les organes de l'axe Y, un flux de forces symétrique. Cela se répercute d'une manière particulièrement positive sur la rigidité de la machine D'une manière avantageuse, la machine-outil peut travailler selon le principe « pick-up ». Une broche motorisée, dotée d'un mandrin de serrage pour des pièces, peut y être déplacée en direction horizontale (axe X) en étant suspendue au chariot vertical. Pour le chargement et le déchargement, la broche motorisée se déplace dans une position de prise en charge ou respectivement de dépose. Des outils entraînés en rotation sont prévus sur le chariot (axe Y) pour le fraisage, le meulage, la rectification par génération ou le pierrage. En raison de sa rigidité élevée, la machine-outil convient particulièrement bien pour des usinages fins tels que le meulage ou le pierrage. Mais elle peut tout aussi bien être avantageusement utilisée pour des usinages précis par fraisage. Dans le cas d'une machine à chargement manuel, la broche porte-pièce est disposée verticalement sur le chariot et peut être déplacée dans la direction Y, tandis que la broche motorisée destinée à recevoir des outils peut être déplacée, suspendue au chariot vertical, de la position d'usinage dans une position de changement d' outil. L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation non limitatifs. Parmi les dessins : la figure 1 est une vue de devant d'une machine-outil pour le taillage, la figure 2 est une vue en coupe à travers la machine-outil de la figure 1, la figure 3 représente une machine-outil avec une broche porte-pièce verticale. La figure 1 est une représentation schématique d'une machine- outil 1 pour le taillage. Le bâti de machine 2 est réalisé sous forme de colonne avec une section carrée et il présente des parois latérales 19, 19' verticales et une paroi avant 3 également verticale, avec des guides verticaux 4 pour le chariot vertical 5. Ce dernier est déplacé à commande numérique dans la direction de l'axe Z par le moteur 6 et la broche filetée à billes 7. Des guides horizontaux 8 sont installés sur le chariot vertical 5. La broche motorisée 9 peut être déplacée dans la direction de l'axe X sur ces - 4 - guides. Les guides 8 s'étendent sur les côtés au-delà de l'espace de travail, de sorte que la broche motorisée 9 peut, par le moteur 10 par l'intermédiaire de la broche filetée à billes 11, être déplacée de la position d'usinage 18 dans une position de prise en charge et de dépose 12, 13 directement au- dessus du dispositif de transport 17. La broche motorisée 9 travaille selon le principe « pick-up » et porte sur son côté inférieur un mandrin de serrage 14 pour saisir, serrer et entraîner des pièces 15. Le chariot 2 en forme de U, pourvu de l'outil 16, est disposé à translation dans la direction de l'axe Y dans la partie inférieure du bâti de machine 2. Le chariot 20 est pourvu sur les côtés de branches 29, 29'. Elles sont mobiles sur les parois latérales 19, 19' dans des moyens de guidage horizontaux 21, 21'. Comme moyens de guidage 21, 21', des rails de guidage sont fixés sur les branches 29, 29', lesquels sont reçus dans des sabots de guidage associés 33 sur les parois latérales 19, 19'. A l'inverse, les sabots de guidage 33 peuvent aussi être disposés sur les branches 29, 29', et les guides sur les parois latérales. L'outil 16 est réalisé sous forme de fraise-mère. Celle-ci est, afin d'usiner des dentures hélicoïdales, montée dans le chariot 20 à pivotement autour de l'axe C 27. Elle peut en outre être déplacée dans la direction de l'axe de décalage 28 afin d'effectuer un mouvement de décalage. Une contrepoupée 25 est prévue afin de soutenir des pièces 15 en forme d'arbres. La figure 2 est une vue en coupe à travers la machine-outil, le long de la ligne A-A. Des rails de guidage sont représentés comme moyens de guidage 21, 21' sur les parois latérales 19, 19' du bâti de machine 2, rails sur lesquels le chariot 20 est guidé à déplacement dans la direction de l'axe Y dans des sabots de guidage 33. Le mouvement est exécuté par les entraînements 26, 26', qui sont constitués de deux moteurs avec des broches filetées à billes. Du fait du flux de forces symétrique et de la relativement grande distance entre les moyens de guidage 21, 21', on obtient, grâce aux conditions de guidage extrêmement satisfaisantes, une rigidité particulièrement élevée de la machine L'outil 16 réalisé sous forme de fraise-mère est monté dans le chariot 20 à pivotement autour de l'axe C 27 conjointement avec le moteur de broche 30. Le moteur de pivotement 31 sert d'entraînement pour les mouvements de pivotement. Il pénètre dans une ouverture 32 dans le bâti de machine 2. Cela permet une distance minimale entre l'outil 16 et la paroi avant 3. Dans le cas d'une machine-outil à chargement manuel selon la figure 3, la broche porte-pièce 22 est disposée verticalement sur le chariot 20 et mobile sur ce dernier dans la direction Y. Comme dans la description - 5 - relative aux figures 1 et 2, le chariot 20 et le chariot vertical 5 sont disposés à déplacement sur des guides sur le bâti de machine 2. La broche motorisée 9 est destinée à recevoir des outils 16 et est disposée suspendue au chariot vertical 5. Un magasin d'outils 24 lui est associé. La broche motorisée 9 peut être déplacée de la position d'usinage 18 dans une position de changement d'outil 23. Les références numériques suivantes désignent, sur les figures annexées, des objets, parties, composants, éléments ou analogue faisant partie de l'invention : 1 machine-outil 2 bâti de machine 3 paroi avant 4 guides verticaux 5 chariot vertical 6 moteur 7 broche filetée à billes 8 guides horizontaux 9 broche motorisée 10 moteur 11 broche filetée à billes 12 position de prise en charge 13 position de dépose 14 mandrin de serrage 15 pièce 16 outil 17 dispositif de transport 18 position d'usinage 19, 19' paroi latérale 20 chariot 21, 21' moyen de guidage 22 broche porte-pièce 23 position de changement d'outil 24 magasin d'outils 25 contrepoupée 26, 26' entraînement 27 axe C 28 axe de décalage - 6 - 29, 29' branche 30 moteur de broche 31 moteur de pivotement 32 ouverture 33 sabot de guidage Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Machine-outil (1) pour l'usinage de pièces entraînées en rotation (15) avec des outils (16), avec un bâti de machine (2) comprenant deux parois latérales parallèles (19, 19') distantes entre elles, sachant qu'une broche motorisée (9) est disposée sur le bâti de machine (2) à déplacement à l'intérieur d'un plan « E » dans deux directions mutuellement perpendiculaires (X, Z), avec un chariot inférieur (20) qui est mobile sur le bâti de machine (2) dans une direction (Y) perpendiculaire au plan « E », caractérisée en ce que le chariot (20) présente deux branches latérales (29, 29') et les branches (29, 29') sont guidées sur chacune des deux parois latérales (19, 19') par l'intermédiaire de moyens de guidage (21, 21'), et en ce qu'au moins un entraînement (26, 26'), qui est fonctionnellement relié aux deux branches (29, 29'), est prévu pour le déplacement du chariot (20). 2. Machine-outil (1) selon la revendication 1, sachant que le bâti de machine (2) présente une paroi avant verticale (3) entre les deux parois latérales (19, 19'), sachant que l'outil (16) est disposé sur le chariot (20), caractérisée en ce que la broche motorisée (9) est mobile en translation sur un chariot vertical (5), le long de guides verticaux (4) sur la paroi avant (3), et est disposée à translation le long de guides horizontaux (8) sur le chariot vertical (5). 3. Machine-outil (1) selon la revendication 2, sachant que la broche motorisée (9) présente un mandrin de serrage (14) pour saisir, prendre en charge, entraîner et déposer des pièces (15), sachant qu'un dispositif de transport (17) doté d'une position de prise en charge (12) et d'une position de dépose (13) est prévu pour le transport des pièces (15), caractérisée en ce que la broche motorisée (9) peut être déplacée d'une position d'usinage (18), dans laquelle les pièces (15) peuvent être usinées, dans la position de prise en charge et de dépose (12, 13). 4. Machine-outil (1) selon la revendication 3 avec au moins un outil entraîné en rotation (16) pour le fraisage, le meulage, la rectification par génération ou le pierrage, caractérisée en ce que l'outil (16) est monté sur le chariot (20) à pivotement autour d'un axe C horizontal (27).-8- 5. Machine-outil (1) selon la revendication 4 pour la fabrication et/ou l'usinage de dentures, sachant qu'un mouvement de roulage a lieu entre la pièce (15) et l'outil (16), caractérisée en ce que les mouvements de rotation de la pièce (15) autour de son axe médian et de l'outil (16) autour de son axe longitudinal sont couplés entre eux en matière de commande. 6. Machine-outil (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'outil (16) est réalisé sous forme de fraise-mère et peut être déplacé dans la direction de l'axe de décalage (28) afin d'effectuer un mouvement de décalage par rapport au chariot (20). 7. Machine-outil (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une contrepoupée (25) est prévue pour soutenir les pièces (15). 8. Machine-outil (1) selon la revendication 4 pour l'usinage fin de pièces dentées (15), caractérisée en ce qu'une roue de pierrage à denture intérieure est prévue comme outil (16). 9. Machine-outil (1) selon la revendication 1 avec un magasin d'outils (24), avec une broche porte-pièce (22) disposée verticalement sur le chariot porte-outil (20), sachant que la broche motorisée (9) présente un porte-outil pour recevoir des outils (16) pouvant être entraînés en rotation, caractérisée en ce que la broche motorisée (9) peut être déplacée de la position d'usinage (18) dans une position de changement d'outil (23).