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Perfectionnements au tracé des cames d'avance des
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------------------------------------------------ tours à. décolleter automatiques à déplacement longitudinal de la broche, pour pièces longues.
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Dans les tours automatiques normaux pour le travail de pièces prises dans la barre, l'usinage des parties à tourner se fait de telle manière que la barre est avancée de toute là longueur de la pièce et qu'ensuite, après fermeture de la pince de serrage, le tournage commence.
L'usinage est alors effectué par différents porte-outils dont les mouvements longitudinaux et en plan sont commandés par des cames séparées. Pour la fabrication de pièces de for- me extérieure analogue mais de longueurs d'usinage différen- tes on a créé pour de semblables machines ce qu'on appelle les groupes de cames normales qui permettent par un simple déplacement, sans besoin de nouvelles cames, de faire de sem- blables pièces en différentes longueurs et en partie sous des diamètres différents.
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Dans les tours automatiques à broche coulissante dans le sans longitudinal, l'exécution de semblables groupes de ca- mes normales n'est pas directement possible. La différence dans le fonctionnement de ces machines par rapport à celles mentionnées en premier lieu consiste, comme on le sait, en ce que la matière en barre, immobilisée dans la broche par une pince de serrage, est avancée dans un manchon de guidage fixe dans le sens longitudinal et que le tournage de la forme exté- rieure se fait par des outils qui sont mobiles seulement trans- versalement à l'axe de la broche etnon dans le sens longitu- dinal.
On ne peut par conséquent; pa effectuer sur ces machi- nes simultanément un tournage longitudinal et transversal sur différentes parties de la longueur de la pièce à travailler, :nais on peut les effectuer seulement l'un après l'autre.
Pour la tournage de boulons et de vis analogues à plu- sieurs épaulements variables, il faut effectuer pour chaque longueur un changement des cames sur le tambour d'avance de l'arbre de conduite, ce qui, particulièrement dans la fabri- cation de petits nombres da pièces, est très coûteux, très compliqué et prend beaucoup de temps.
Grâce à la présente invention,, il est possible de tour- ner des pièces à différentes longueurs échelonnées sans rem- placement des cames pour l'avance de la broche.
La came d'avance est dimensionnée pour les pièces les plus longues à usiner sur le tour automatique, et par la dis- position d'une partie rectiligne dans la courbe de la came et le réglage d'une butée derrière la poupée de la broche, la came est utilisable directement par exemple pour la fabrica- tion de vis à différentes longueurs de filetage.
Les aessins représentent la nouvelleforme de came lon- gitudinale en comparaison avec les cames employées jusqu'à présent.
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La fig. 1 montre la commande ainsi que les dispositifs d'avanoe et de serrage dtun tour automatique à broche coulis- sante dans le sens longitudinal, en partie en coupe, et la disposition des outils pour l'usinage des vis à tête goutte de suif suivant la'fig. 3a.
La fig. 2 montre une coupe horizontale par la ligne Y-Z de la fig. 1, avec la came d'avance, vue de dessus.
Les fig. 3a à 3e montrent différentes pièces avec et sans filetage qui peuvent être usinées, malgré.les différentes embases, par l'emploi d'une seule came d'avance.
La fig. 4 montre le développement de la courbe ordinaire connue d'une came d'avance à rampe uniforme pour les diffé- rentes embases en longueurs pour l'usinage de vis à tête goutte de suif, suivant le procédé actuel.
La fig. 5 montre le développement des courbes pour la came d'avance à rampes interrompues par des espaces rectili- gnes intermédiaires pour,les embases en longueurs dans l'usi- nage de vis à tête goutte de suif, suivant la présente inven- tion.
La fig. 6 montre le développement de la came analogue à la fig. 5 dans lequel la partie étagée de la came d'avance pour la longueur à fileter ou pour le tournage des embases lisses de différentes longueurs est remplacée par une plaque de came déplaçable.
La fig. 7 montre la coupe transversale W-X de la fig. 6 par la jante du tambour de came, la came même et la plaque de came rapportée déplaçable.
La fig. 8 montre les différentes passes de travail pour l'usinage d'une vis à tête goutte de suif suivant la fig. Sa, et conformément un développement de la came d'avance suivant la fig. 5.
Dans le mode de réalisation représenté à la fig. 1 d'un
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tour automatique à déplacement longitudinal de la broche 4, la commande de celle-ci se fait par la poulie 1 qui est direc- tement liée avec un arbre creux 4 logé dans le palier avant de la poupée 3. Dans l'arbre ereux 2 peut se mouvoir dans le sens longitudinal la broche 4. Cette dernière est déplacée automatiquement vers l'avant par la came d'avance @ montée sur l'arbre de conduite usuel 5. La car,Le 'd'avance 6 peut, dans n'autres genres de tours automatiques à déplacement lon- gitudinal de la broche, avoir également la forme en disque.
Au moyen d'un dé de contact 7 au tube intermédiaire ± disposé entre le cnariot d'avance 10 et l'arbre de conduite 5, le mouvement longitudinal est transmis par l'intermédiaire de la broche de transmission 9 dans le sens de la flèche 11 de la broche de travail 4.
Par l'intermédiaire au levier de serrage 12 et du man- chon de serrage 15 qui sont également actionnés par l'arbre de conduite 5, on obtient le serrage de la barre brute 14 par la pince ne serrage 15 montée dans la broche 4. Pour le gui- dage de la barre 14, on a prévu un peu à l'avant du palier de la poupée, un manchon de guidage 16 approprié au diamètre de la barre 14 et qui l'embrasse élastiquement de sorte que lors du recul de la broche 4 alors que la pince de serrage 15 est ouverte, la barre n'est pas entrainée en arrière.
Le tournage longitudinal de même que le tournage trans- versal, le saignage et le tronçonnage de la pièce à travailler w se font par des porte-outils oscillants 17 qui sont montés de façon à pouvoir osciller le long de la surface antérieure de la poupée 5 et sont actionnéspar l'arbre de conduite 5 de manière usuelle. Il n'y a donc pas de mouvement d'avance des porte-outils 17 et des outils 18 dans le sens longitudinal.
Pour le tournage longitudinal de boulons ou de pièces analogues, la cal d'avance 6 possède des rampes continues
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qui correspondent aux longueurs partielles à tourner. Lors du passage à un autre diamètre de tournage, ou lors du tournage de gorges, la courbe de la came d'avance 6 doit, pour la durée de ces mouvements transversaux, avoir une interruption recti- ligne correspondante.
S'il faut exécuter des travaux de forage ou de filetage, il est également nécessaire le plus souvent de laisser des parties de la came 6 sans rampe. Il en résulte que dans le cas de plusieurs embases sur la pièce à travailler w, la came ne pouvait jusqu'à présent être conformée que pour une seule pièce de forme déterminée.
Il est déjà connu également pour le tournage de simples vis à tiges lisses, telles que celle représentée à la fig. 3a à titre d'exemple, de donner à la came d'avance conjuguée 6 la forme qui est montrée à la fig. 4 en développement.
Le développement de la courbe est fait de telle manière que le point 0 montre la position la plus en arrière de la broche 4. La rampe A correspond avecsa hauteur d'avance h à la plus longue .partie g-s de la,vis à tourner, par exemple pour la vis I. Le dé de contact 7 qui effectue la transmis- sion de la rampe A de la came ± à la broche 4, prend par con- séquent au commencement du travail de tournage, la position 0.
La broche 4 est par conséquent déplacée pour le tournage de la .tige g-s de toute la hauteur h. Vient alors une partie de came B sans rampe pour le recul des outils 18 de tournage longitudinal. A celui-ci fait suite une rampe C pour le tournage ou bien le trajet libre de la hauteur de tête k de la vis I en plus de la largeur K de l'outil de tronçonnage.
Pendant la partie D, l'outil de filetage est amené en prise avec la pièce. Pendant la partie E la pièce est filetée.
La partie E est de telle longueur que le nombre juste de pas de vis g peut être taillé. Dans la section suivante F,
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la vis est tronçonnée de la barre 14. Dans la section G la pince de serrage 15 (fig. 1) s'ouvre et dans la section H le dé de contact 7, poussé par un ressort à boudin 19, revient brusquement en arrière à la chute de la came 6 et il en est ae même par conséquent aussi ou cnariot d'avance 10 avec la broche 4 et la pince de serrage ouverte 15. Après l'achève- ment de ce mouvement de recul, la pince de serrage 15 est de nouveaufermée dans la section J etles mêmes opérations re- commencent en 0.
Au moyen d'une vis de butée réglable 20 aont la position peut être réglée sur le bâti 'Il de la machine (fig. 1) , on peut arrêter le chariot d'avance 10 d'une manière connue avec la broche 4, lors du recul, à n'importe quelle distance 22 sur le bâti de façon qu'il n'effectue pas tout le trajet de retour qui est prévu par la chute H de la came. La pince de serrage 15 est toutefois toujours fermée dans la section J.
Pour l'avance de la broche 4 et pour les différentes longueurs h des parties de la tige de vis, on obtient par conséquent des longueurs plus petites h'.
On a représenté à la fig. 4 en II une vis de longueur moyenne. Le dé de contact 7 reste immobile dans cet exemple sur le plan 00, de sorte que pendant la longueur Ao de la came A, il ne se produitaucune avance 'de la barre 14. On a représenté en III à la fig.4 comme exemple une vis encore plus courte. Les hauteurs de têtes de ces vis I à III sont toutes égales. Pour rendre aussi économique que possible le débit des machines en cas d'emploi d'une came normale suivant la fig. 4, on a prévu sur ces machines une marche rapide de l'arbre de conduite 5, qui n'est pas représentée à la fig. 1 et qui peut être mise en action et hors d'action par des ca- mes correspondantes pendant une curée quelconque.
Pour la vis II de longueur moyenne (fie,. 4), la distancé Ao est
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par exemple parcourue en marche rapide; il en est de même dans toutes les longueurs intermédiaires D, H et qui sont désignées par A1 et A2. L'inconvénient de cette réalisation connue de la came suivant la fig. 4 est que le filetage ne peut se faire qu'après le tournage complet de la tige de vis g-s et de la tête k, c'est à dire, suivant la longueur de la vis, à des distances différentes du manchon de guidage 16.
De ce fait, pour chaque changement de longueur de la vis, il faut régler à nouveau la course de la broche de filetage 23 (fig.1).
En particulier pour le cas où les vis doivent être sai- sies par un bras transporteur 30 (fig. 8V) en vue du fraisage des fentes, la distance entre la broche de filetage 23 et la pièce à travailler w est souvent si étroite, qu'en employant les dispositifs à dbuble broche de forage et de filetage, la broche de filetage 23 doit d'abord être écartée pour qu'on puisse amener par pivotement le bras transporteur 30 et le pousser sur la tige d de 'la vis. Pour le pivotement du bras transporteur 30, la broche de filetage 23 doit toujours être ramenée en arrière dans une position extrême déterminée.
Pour obtenir la position extrême antérieure particulière de la broche de filetage 23 la courbe H de recul doit obtenir une forme spécialement appropriée.
Des vis à longue tige (fig. 3a) ne peuvent être filetées, par le fait que l'extrémité g de la tige cède inévitablement après le tournage longitudinal, que dans des conditions li- mitées de précision et de propreté du filetage. On ne peut pas usiner du tout des vis à tige particulièrement longue qui avant la fin du tournage de la tige heurteraient l'outil de filetage 23; le cas est.le même lorsque la partie filetée g a un plus petit diamètre que la partie de tige s (fig. 3c); ici, l'outil de tournage longitudinal 18b doit pendant le
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parcours du dé 7 sur une partie rectiligne de la came d'avance A (fig. 4), avoir le temps de reculer dans le sens transversal;
en outre, lorsque l'extrémité filetée doit être pourvue d'une gorge (fig. 3c), une partie de la came A doit être sans rampe, comme par exemple la partie 12. à la fig. 4.
La présente invention a pour objet un nouveau tracé de la came d'avance par lequel on évite ces inconvénients et qui permet en outre d'usiner en dehors des vis normales suivant la fig. 3a, d'autres pièces tournées avec plusieurs embases suivant les figs. 3b à 3e, qui sont en particulier différen- tes de longueurs sans, qu'un changement des rampes de la came soit nécessaire (fig. 5). Dans la première partie de la ram- pe de la cama 6 qui suit la partie postérieure au point p1 le réglage de la vis de butée postérieure 20 pour le mouve- ment de recul du chariot d'avance 10 et de la broche 4. (fig.l) permet de limiter à volonté graduellement la longueur du diamètre d à tourner au moyen de cette partie ±. de la came.
On tourne donc avantageusement avec cette partie de la came les parties de pièces à traiter analogues qui présentent la plus grande différence dans la longueur. Dans le cas de vis normales à tête, 0' estla tige s qui s'étend derrière le file- tage g jusqu'à la tête k. Les longueurs de filetage g1, g2 et g3 sont graduées en longueur dans des limites plus étroites.
La nouveauté de l'invention consiste principalement en ce que, contrairement à ce qui est usuel autrement, après le tronçon- nage d'une vis, la vis suivante n'est pas commencée à l'en- droit le plus postérieur de la came p (fig. 4), mais au com- mencement de la partie de tige sans filetage 6, en 00, comme le représente la fig. 5.
La première rampe A. de la came embrasse la plus grande longueur d'avance pour la partie s de la tige. Ensuite viennent lu partie B sans rampe pour le recul des outils
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transversaux 18 et la partie C pour le tournage de la hauteur k de la tête. Après ceci doit se produire le saignage et le tronçonnage F. C'est une caractéristique essentielle de l'in- vention que la section pour le tronçonnage est prévue dans la partie médiane F de la came. La partie suivante AG sert alors au tournage de la longueur filetée gl. La longueur d'avance totale g1 correspond à la plus grande longueur filetée se pré- sentant. Cette rampe de la came n'a pas une allure continue mais est divisée en étages qui sont inter'rompus chaque fois par de courtes longueurs droites St.
Ces étages sont choisis de telle manière que par exemple, comme on l'a représenté, le dernier étage g3 correspond à la plus petite longueur à fileter se présentant. Les autres étages sont subdivisés de la manière exigée par les différentes longueurs à fileter.
S'il y a de petites différences d'environ 1 à 2 mm. celles-ci sont avantageusement rassemblées dans un étage; par variation de la largeur de tronçonnage on produit la dimension précise.
Les longueurs rectilignes St entre les différents étages de rampe sont nécessaires pour prévoir le temps pour l'ou- verture et la fermeture de la pince de serrage 15. S'il faut donc tourner des longueurs de filetage qui sont plus courtes que gl, la pince de serrage 15 est par exemple, sui- vant la fig. 5, ouverte après le tronçonnage F de la pièce 'précédente et tous les étages non-nécessaires sont parcourus avec la pince de serrage ouverte en marche rapide A1. La barre à travailler 14 est maintenue pendant ce temps par le manchon 16 de guidage serrant légèrement dans le sens longi- tudinal, de sorte qu'il ne se produit aucun avancement de la barre 14. La pince de serrage 15 est fermée lorsqu'est atteint l'étage de la came Tl ou T2 correspondant aux lon- gueurs de filetage g2 ou g3.
En même temps l'arbre de con- duite 2-change également de la marche rapide A1 à la marche
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normale. li la fin uc la SaCt7.Gn Â'f;, c'est à dire pour 1:J, le tournage de 2..a longueur a fileter est termine pour toutes les vis et le i'ilet*.-ge µ peut commencer.
COIfl.hlG on peut le voir pour les longueurs de vis I, II et III représentées à titre d'exemple (fig. 5 ) , la filière s'avance toujours jusqu'à la même position, extrême T3, indépendamment de la longueur du
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fil3t:ae, ùû sorte que les C:ll,,- pour le déclenchement de la filière autornatiquc ou le o-'T'3ÍIl:l...3 'J.', la broche de filetage ol.0.iüé1irs à onangemsnt de ic.ia iion et en outre pour la lon- gueur de la course du dispositif de filetage ne doivent pas être changées aussi longtemps que le même pas de filetage est à tailler.
On emploie seulement une came d'avance pour le filetage etune came de recul pour chaque hauteur de pas dif- férent sans qu'on tient compte du diamètre ou de la longueur
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du filetage Fl - 3 et âe la longueur ae la tige s; cette der- niàre est limitée uniquement par la plus grande hauteur s de la caL:a o.' avance.2.' On a encore représenté à la fil,. 5 comment se fait pour la vis moyenne II la répartition de la marche rapide Ao. La position la plus reculée réglée dans cet exemple, du dé de contact 7 pour l'avance de la broche 4
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est réJprj3Gllté.e en 00 par un triangle.
Suivant les pièces -exécuter, on peut usiner é2;alemelll: d'autres sections de longueur au moyen de la première partie de la came 6.
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Si les longueurs -a fileter sont à régler très finement ou s'il s',agit de tiges lisses non filetées (fig. 5b, 5d ou 3e), on peut au lieu d'employerla partie étagée Ag de la ca- me T-T3 obtenir la variabilité de la longueur d'avance égale- ment par une pièce de came 24 déplaçable spéciale (fig. 6 et 7). La came d'avance a ici seulement une hauteur d'ensem- ble telle X qu'au moyen de calla-ci on peut faire avancer la tige lisse s, la hauteur de tête k etla largeur de tron- connage K, c'est à dire suivant la hauteur! de la section
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F de la fïg. 5.
On a fixé sur la came d'avance 6 une pièce de came périphérique 24 de telle manière que comme le montre la fig. 6, elle peut être déplacée dans des rainures de guida- ge 25 parallèlement à la ligne périphérique T, ce qui a pour effet de pouvoir changer la hauteur g au-dessus de la came fondamentale T dans des limites données de T à T3, graduelle- ment. Pour la plus grande portée, c'est à dire pour la tige filetée gl la plus longue, on a conservé sur la came de base T la section F en grandeur minima. La rainure de guidage 25 assure en même temps le guidage parallèle précis de l'arête supérieure T3 de la came supplémentaire 24 (sections D, E et G) par rapport à l'arête supérieure T de la came fondamen- tale.
La pièce de came 24 est fixée sur la came de base par les vis 26. La vis de réglage 27 permet le déplacement de la piè- ce de came 24 dans le sens de .la-flèche 28.
La côte g1 présente la came dans sa position la plus extérieure vers le haut. L'arête supérieure rectiligne T5 de la pièce de came 24- est dimensionnée de telle manière qu'el- le correspond aux sections G, E et D de la came de la fig. 5.
Avec le tracé de la came, la pince de serrage 15 est donc ou- verte seulement à la fin de l'usinage et une interruption de l'avance de la barre pendant l'usinage de cette longueur par- tielle n'est pas nécessaire. Dans le cas de tiges lisses, les parties tournées de celles-ci ne sont donc pas influencées défavorablement et la perte de temps pour les différentes embases est évitée.
Les différentes opérations lors de la fabrication d'une vis à tête goutte de suif assez longue, par exemple suivant la fig. Sa, ont déjà été mentionnées lors de la description des différentes sections de cames A à J. La fig. 8 indique plus clairement la succession des différentes opérations en
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relation avec la position des différents outils, pour un tracé de la came suivant la fig. 5. Ces opérations résultent de ce :luisui t. lère opération :
Pour la position du dé de contact 7 sur 0/100 de la came d'avance (fig. 5), la pince de serrage 15 est fermée et on commence.le tournage de lapartie de tige s de la vis sui- vant la fig. 3a, au moyen d'outils oscillants à dégrossir 18a et d'outils plats 18b à surfacer (fig. 8XI).
A la fin du tournage longitudinal (fig. 8 .), le dé de contact 7 du tube intermédiaire d'avance 8 se trouve sur le trait 21 de la came d'avance (fig. 5).
2ème opération :
Tournage extérieur de la têts de vis k et de la largeur de tronçonnage 1± avec l'outil 18b jusqu'au trait 28 de la came d'avance.
Sème et 4 ème opérations :
Lors de l'arrêt du dé de contact 7 du tube intermédiaire 8 d'avance et de la pince de serrage fermée 15, on plonge jus- qu'à l'obtention du trait 52, avec l'outil oscillant 18c, la forme de la tête goutta de suif k. Pendant le plongeage, le manchon récepteur 29 du bras transporteur 50 du dispositif à fendre s'est glissé par-dessus la vis usinée.
5 ème opération :
Fendant le temps d'arrêt du tube intermédiaire 8 d'avance (fig. 1) et du serrage de la barre par la pince 15, la vis est tronçonnée de la barre 14 par l'outil oscillant 18d, tandis que la came d'avance se meut encore jusqu'au trait 38. Après le tronçonnage, le bras transporteur 30 recule avec la vis tronçonnée pour amener celle-ci au dispositif à fendre d'une manière connue.
Sème à sème opérations :
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Après le tronçonnage de la vis de la barre 14, la pince de serrage 15 reste fermée au trait 38 de la came d'avance pour cet exemple de la vis la plus longue, de sorte que la broche 4 est déplacée par la section partielle la plusetagée Ag de la came d'avance et que par conséquent la barre 14 est avancée jusqu'au trait 67. Au moyen des outils oscillants 18a et 18b, pendant l'avance de la barre 14, la tige la plus longue filetée g1 de la vis I¯ de la fig. 5 est tournée et cela avec de certaines interruptions courtes lors du glisse- ment du dé de contact 7 sur les parties droites St de la came, après les opérations 6, 7 et 8.
Si la vis doit, comme le montre la fig. 5 en II et III, recevoir une longueur filetée plus courte g2 ou g3 que dans l'exemple cité comme modèle en I, la pince de serrage 15 est ouverte après le tronçonnage en T¯ et est refermée seulement lorsque le dé de contact 7 a atteint l'étage correspondant, par exemple Tl ou T2. La par- tie encore à parcourir g2 ou g3 de la rampe de la came dépla- ce alors la broche 4 de la longueur plus courte de filetage. loème opération :
Après le recul des outils 18a et 18b à la division 67, le dé; de contact 7 atteint de nouveau une voie rectiligne D-E de la came pour permettre le filetage de la vis au moyen du dispositif de filetage 23.
A la division 83, le filetage est fini-et le dispositif de filetage 23 est ramené. llème opération :
Au trait 83, la pince de serrage 15 s'ouvre de nouveau, de sorte qu'au trait 87 le chariot d'avance 10 glisse en marche rapide A2 en arrière sur le bâti 21 par la pression du ressort 19 et la chute du dé de contact 7 contre la partie de retour H de la came d'avance, de sorte que la broche 4 est ramenée librement sans entrainer la barre 14.
Entre les traits 92 à 100, la barre 14 avec le filetage g1 à l'avant
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est de nouveau saisie par la pince de serrage 15 et après la mise hors d'action de la marche rapide elle est avancée vers l'avant comme dans la première opération pour le tournage de la tige s de la vis commencée contre les outils oscillants 18a et18b.