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Dispositif de commande automatique du déplacement à vitesse rapide et à vitesse réduite dp chariot porte- outil d'une machine-outil.
Dans les machines-outils automatiques, telles qu'une rectifieuse par exempt il est nécessaire, afin de réduire au minimum les temps improductifs de la ma- chine, de prévoir un déplacement rapide du chariot porte- outil, par exemple du chariot portant la poupée porte- meule, de sa position de repos reculée jusqu'à une posi-
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tion aussi proche que possible de la position pour laquelle l'outil attaque la pièce à usiner. Or, cette dernière posi- tion étant variable selon les dimensions de la pièce à usi- ner et le diamètre de la meule, il est nécessaire de pré- voir des moyens de commande permettant de choisir et de fi- xer la valeur du déplacement ,:. vitesse rapide du chariot..
De plus, il est désirable que la valeur de ce déplacement rapide puisse être déterminée avec précision, afin de pou- voir faire avancer grande vitesse l'outil jusqu'à venir au voisinage immédiat de la surface à usiner sans toutefois risquer d'attaquer la dite surface.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande automatique du déplacement s. vitesse rapide et à vitesse réduite du chariot porte-outil d'une machine-outil au moyen d'un servo-moteur hydraulique. Ce dispositif de commande se distingue des dispositifs connus par le fait qu'il comporte une vanne de commande des valeurs des déplace- ments du chariot porte-outil présentant deux boisseaux con- centriques dont l'extérieur présente sur une partie de son pourtour deux lumières en liaison avec des conduites d'ame- née et de départ du fluide moteur,
tandis que le boisseau intérieur présente sur une par tie de son pourtour une rainu- re établissant pour certaines positions angulaires relatives des deux boisseaux une liaison entre les deux lumières du boisseau extérieur, et par le fait que la position angulai- re de l'un des boisseaux est commandée par un organe de com- mande manuel, tendis que celle de l' autre est commandée par
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les déplacements du chariot porte-outil.
La vanne à deux boisseaux concentriques peut être branchéc en. dérivation sur la conduite d'alimentation de
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l'une dos chambres à volumes variables du servo-mote\1X, et alimenteen fluidesous pression un relais.
Le dit relais peut être constitue par un cylindre
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é\..:;:s lequel coulisse un piston soumis a l'action d'un res- sort et qui forme avec le cylindre une chambre à volumes variables alimentée par la vanne.
Lorsque la vanne est fermée, le piston du relais
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peut uettro la seconde chambre du servo-moteur à l'ëchappe- ment libre tandis que lorsque la vanne est ouverte et que le piston du relais est repoussé par le fluide sous pression contre l'action de son ressort, celui-ci peut mettre la se-
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conde chambre du servo-moteur a l'échappement à travers un organe de réglage du débit de 1'échappement.
Il peut comporter un distributeur actionne par un
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organe de nanoeuvre dont les déplaceuents dans un sens pro- voquent la mise sous pression de la première chambre du servo-soteur e la mise à l'échappement de la seconde, tai.z- dis que ses déplacements en sens inverse provoquent la mise
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sous pression de la seconde chambre du servo-uoteur et la mise à l'Cchappeuent de la. preDi0re ainsi que de la chambre du relais.
L'organe de cor::r<:l.8.11de manuel de la vanne peut ac- tionner encore un dispositif indicateur de la position 8.ligt1.- laire du boisseau présentant une rainure, cet indicateur
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pouvant comporter lm. pxeraier tar.:o01.U' por';2;;'1.t 1.1:;.:e éciielle graduée en. 11illiDètres se déplaGant devant un repère, et mi second tanboux dont les déplacements sont -un. multiple de eeu:;: du premier et qui comporte une échelle graduée co¯m ti-zant un ver11ier.
Le dessin. alT:.1.exé nontre scl1éL1atiÇLu.e:::el:t et 11 titre d'e;:enple "Lille tome dte:écüol2 du dispositif de cOL1IWllde.
Ls, fig. 1 en est -une vile en coupe axiale; La fig. 2 une vue en coupe suiva-nt la li;l1e II-II de la fig. 1.
Les fig. 3 et 4 donnent le schéma des liaisons
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hydrauliques et éCc.:IiC!2eS pour dem: positions des organes de cotnialiàe.
Dans la forme d'éxecution représentée au dessin, le. dispositif de commande autoriatique comporte , monté en dérivation dalls la conduite dl aliuentation Q d'un- servo- moteur S, une vanne V à deux boisseaux concentriques et 3, logés dans un carter 1. Ces boisseau.'.[ sont pivotes sur un axe 4 fixé rigidement sur une partie fixe de la machine.
Le boisseau extérieur 2 comporte deux lumières parallèles 5 et 6, pratiquées sur une partie de son pourtour. Le bois- seau intérieur comporte une rainure 2 pratiquée également sur une partie de son pourtour seulement, et de manière à réunir, pour certaines positions relatives des boisseaux,
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les deux lumières 5 et 6 dont l'une est en corJl::'Lmicatiol1 avec une conduite àt amenée à de fluide provenant d'une sou-
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ce de fluide sous pression F (fig. 3 et 4) , tandis que l'autre est en communication avec -une conduite de départ D alimentant 'un relais hydraulique R.
Ce relais R (fig. 3 et 4) est constitué par un cylindre 30 dans lequel coulis- se un piston 31 soumis à l'action d'un ressort 32 et qui délimite une chambre à volumes variables 33 dans laquelle aboutit la conduite 17 venant de la vanne V. Le piston 31 comporte deux gorges circulaires 34, 35 qui selon la posi- tion axiale qu'il occupe mettent en communication une con- duite E, soit à l'échappement libre par 1'intermédiaire d'une conduite El, soit à l'échappement à travers -Lui or- cane N de réglage de la perte de charge de la conduite E, inserré dans une conduite E2.
Le boisseau intérieur 2.. de la vanne y. (fig. 1) porte à l'une de ses extrémités un pignon d'angle 10, en- grenant avec un pignon d'angle 11. Ce dernier est fixé à l'extrémité d'unarbre12 à l'autre extrémité duquel est monté ian organe de commande manuel 13. Celui-ci est relié mécaniquement à un dispositif indicateur de la position angulaire du boisseau intérieur.
Ce dispositif indicateur est constitué par deux tambours 14 et 16 portant chacun sur leur périphérie une échelle graduée 15/17 se déplaçant devant une fenêtre 25 pourvue de deux repères (non représen- tés). L'un de ces tambours 14 est commandé directement par l'organe manuel 13, tendis que le second 16 est commandé par l'intermédiaire d'un train d'engrenage démultiplicateur 18, 19, 20 et 21.
Le tambour 14 dont la valeur des déplace-
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nents angulaires sont -Lui riultiple de ceux du tambour 16, constitue un vemier perEie'ùtant de lire avec précision la position angulaire occupée par le boisseau intérieur.
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le boisseau extérieur porte s. son e:ctré1li té -Lui engrenage 22 actionné par le chariot porte-outil de la machine par l'internédiaire 'l'organes de transmission comportant un pignon 23 et une erc-,raillère 24. Cette der- nière comporte une partie 24a envasée dans une rainure
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36 que comporte le cylindre du servo-noteur S.
Ce dernier est constitué par un piston 37 fi::e (:;:iC. 3 et 4) et un cylindre z mobile fomajit avec le piston dSl':: C:1G;:::.:)res 2. volumes variables 39 et 40. Ce cylindre porte sur sa face extérieure une vis 41 qui constitue la vis-mère du chariot porte-outil 0 de la nachine, dont une partie seulement est dessinée.
La chambre 39 est reliée par une conduite C d'une partà la conduite A de la vanne V et d'autre part . une
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source de fluide F par ltü2eï.:édi.Zre du distributeur II et demie conduite 0 l' La ciîe °0 est reliée par une con- duite E, par l'il1.terL';.édiaiI'e du dit G.istri::n.lte1.:T ::: et d'une conduite E au relais R.
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Le êi.istrilmte1.1I' TI comporte 1.:1:.1 cylindre3 42 et 1.111 tiroir "Il relié récaE.ic-uee;¯ . ULi organe de 2:ian.oeuvre L.
Le tiroir Hl comporte trois gorges 4.3, 44, 45, et deux gorges 46 et 47 en liaison c:laCl1::e avec un w-c.e::.e 4.3, 4g .
Tour l'une des positions du tiroir II-. (±1µ, 3) la gorge 43 établit la liaison entre les comduites C et
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1 de sorte que la chambre 39 est mise sous pression, la gorge 44 par contre relie la conduite E3 à la conduite E, de sorte que la chambre 40 est Elise à l'échappement. Le cylindre 38 qui porte le chariot porte-outil est pousse en direction de la pièce à usiner jusqu'à venir en butée contre une partie fixe N, de la machine.
Lorsque l'organe de manoeuvre L est actionné dans le sens des aiguilles d'une montre, le tiroir H1 est déplacé vers la gauche du dessin jusque dans la position représentée à la fige 4. Pour cette position du tiroir H1 la conduite C est mise à, l'échappement par l'intermé- diaire de l'évidement 48 de la gorge 46 et d'une conduite
C2, la conduite E3 est reliée à la source F de fluide par l'intermédiaire d'une conduite C3 de la gorge 47 et de
1'évidement 49 , et enfin la chambre 33 du relais R est mise à l'échappement par l'intermédiaire de la conduite D, d'une conduite D1' de la gorge 45 et d'une conduite d'é- chappement D2.
Dans la forme d'exécution du dispositif repré- senté aux fig. 3 et 4, la vanne V est constituée par les boisseaux 2 et 3 concentriques. Le boisseau 2 est porté par un arbre rotatif G pivoté dais une partie fixe et re- lié mécaniquement à la crémaillère 24. Le boisseau 3 est pivoté à l'intérieur du boisseau- 2 et porte un organe de comxande manuel 13 .
L'organe de réglage M peut être constitué par tout organe de réglage connu permettant de modifier et de
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finer volonté section de passade; c'es'i-1,-i-ire lG débit du fluide le traversant.
Le fo;actio1- #c;#ènt du dispositif de cc:'-.'?de
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décrit est le suivant :
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Dans la position de repos de l'organe L (posi- tion intemëdis-ire verticale) le di-1'cribrzteur Ei interrompt toute liaison entre la source F et le SeriO-I:¯O'i.eï,l..' r et
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entre ce dernier et l'atmosphère, de sorte que le chariot
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à !,:or2Gé par le c;; Zi:¯dre 3 est, -L'arrêt, par er;erjle ricz,- sa position de repos, c'est-à-dire de recul.
Si maintenant on actiolne l'or.ne en Ben inverse des aiguilles d'ime montre (ìz. 5) le dclace- ::i.ent d-u. ùi-coir 11, provoque d'une part 1 t 2.11:.'¯eï2 v ï.lGï¯ de la chsnbre 39. par la sc.2rce et la iize 1 ' ±c#ic.i.jeT,ie:-xl; de la c.: re °0, de sorte aue le cylindre 33 se déplace de la gauclie vers la droite du dessin a partir de sa posi- tion de recul. Les déplacements du cliariot peuvent être effectues s. vitesse rapide ou vitesse réduite selon la position angulaire relative des bcisseciioe 2 et 3. -¯IorsIrLe
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la position angulaire relative de ces boisseaux est telle
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:1=e la liaison entre les conduites A et D est interrompue (fig. 4)) le clisriot se déplace grande vitesse.
Un ef- fet, la cliaxbre 33 du reW.i; .t<:-'c.2: pas sous pression, le piston 31 est naintenu dans sa position e:zt¯-ê:-e droite par son ressort 52 et la ¯o5e 5 re.ie la conduite ir la conduite d. c2az:ß e=e2 libre 1* Si, au contraire, la position angulaire reiati-
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ve de boisseaux 2 et 3 est telle que les conduites A et D sont en communication (fig. 3) le chariot est déplacé à vitesse réduite, c'est-à-dire à la vitesse d'avancement désirée pour le travail. en plongée.
De ce qui précède, on voit qu'en fixant à l'aide de son organe de manoeuvre la position angulaire du boisseau 3, on a la possibilité de choisir à volonté la position précise du chariot porte- outil jusque laquelle il est déplacé à grande vitesse et partir de laquelle il est déplacé à vitesse réduite. La valeur de cette dernière vitesse est choisie et fixée à volonté à l'aide de l'orgue de réglage M.
Ainsi la valeur du déplacement du chariot à grande vitesse est fonction de la position angulaire du boisseau intérieur 3, qui peut être choisie et fixée à volonté au préalable. Or, la position angulaire du boisseau 3 détermine la position du chariot porte-outil à partir de laquelle il est actionné à la vitesse de travail, il est donc possible de graduer les tambours 16 et 14 du disposi- tif indicateur non pas en degrés d'angle, mais en millimè- tres et dixièmes de millimètres. En fin de course, le cy- lindre 38 bute contre la partie fixe N qui détermine la position de fin de course de travail du chariot porte-outil.
Cornue on peut s'en rendre compte, le déplacement du cha- riot peut, selon la position angulaire relative des bois- seaux, s'effectuer des trois manières suivantes :
1) toute la course à grande vitesse;
2) toute la course à petite vitesse;
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3) une première partie de la course à grande vitesse, la seconde partie à vitesse réduite.
La première possibilité est -utilisée pour amener le chariot porte-outil en position de travail lorsqu'on effectue un usinage en long sur la pièce portée par la table (non. représentée) en déplaçant cette dernière longi- tudinalement. Dans ce cas, la pression du fluide dans la chambre 59 maintient le cylindre appliqué fortement sur sa butée pendant toute la durée du déplacement de la ta- ble, c'est-à-dire pendant toute la durée du travail. La. seconde possibilité peut être utilisée lorsque le travail en plongée doit s'effectuer sur toute la longueur de la course. La troisième possibilité est utilisée chaque fois que la course du chariot est plus grande que celle de travail.
Il est évident que des dispositifs de commande (non représentés) de la position du chariot porte-outil par rapport au cylindre sont prévus. Ces dispositifs peu- vent être manuels ou automatiques et peuvent être consit- tués par des organes provoquant lui déplacement angulaire du cylindre 38, afin de faire avancer le chariot le long de sa vis-mère 41.
Lorsque la course de travail est terminée, il suffit de manoeuvrer l'organe L dans le sens des aiguil- les d'une montre (fig. 4) pour provoquer le retour à vi- tesse rapide du chariot porte-outil jusque dans sa posi- tion de repos. En effet, cette manoeuvre provoque un dé-
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placement du tiroir H1 qui provoque à son tour :
1) la mise à l'échappement de la chambre 33 du relais R par la gorge 45 et la conduite D2;
2) la mise à l'échappement de la chambre 39 du servo- moteur S par l'évidement 48, la gorge 46 et la con- duite C2.
De ce fait la conduite A est également mise à l'échappement;
3) l'alimentation de la chambre 40 en fluide sous pression par l'intermédiaire d'une conduite C3de la gorge 47 et l'évidement 49, et de la conduite E3.
On remarque que la conduite! et la conduite D sont à l'échappement, de sorte que ces deux conduites sont déchargées, même si la vanne! interrompt la liaison entre elles. Il s'ensuit que la chambre 33 est toujours mise à l'échappement, quelles que soient les positions relatives des boisseau;. 2 et 3. Ainsi le relais peut re- prendre sa position de repos (fig. 4) sous l'action du ressort 32. De plus, la chambre 39 du servo-moteur étant mise à l'échappement libre, le déplacement du chariot s'effectue à grande vitesse.
Le dispositif de commande décrit présente le grand avantage de permettre de régler avec grande préci- sion le point exact de la course du chariot porte-outil à partir duquel s'effectue le déplacement à vitesse ré- duite. Des lors, il est possible d'amener, à grande vi- tesse,l'outil jusqu'à proximité immédiate de la pièce à usiner et donc de réduire de cette façon les temps impro-
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d'actifs.
Fmfin, lorsqu'un travail doit être effectue en. plusieurs passes, la position angulaire des boisseaux de la vanne V peut être déterminée -une fois pour toutes, l'avance entre chaque passe étant effectuée par rotation de la vis-mère 41 et donc de la position relative du cha- riot par rapport au cylindre 38. ûne forme d'exécution du dispositif de commande a été décrite à titre d'exemple en référence au dessin schématique annexé, Biais il est évident que des variantes de détails peuvent être prévues soit dans les parties constructives, soit dans les liaisons hydrauliques, sans sortir du cadre de la présente invention.