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MACHINE-OUTILo
La présente invention concerne une machine-outil avec table longi- tudinale mue par un dispositif d'avance mécanique et chariot transversal manoeu- vré le long d'un modèle ou gabarit linéaire par un dispositif hydraulique de reproduction.
Avec les machines-outils de ce genre jusqu'ici connues on ne peut toutefois reproduire des courbes que jusqu'à une pente déterminée, Il n'est pas possible, en partant d'un côté quelconque, de reproduire des talons faisant un angle jusqu'à 90 par rapport au sens de l'avance. On a donc également cons= truit déjà des machines-outils avec avance longitudinale et avance transversale hydraulique, ces deux avances étant mises en dépendance l'une de l'autre. De telles machines ne conviennent cependantrque pour une longueur et une grandeur de machine limitées.
Selon la présente invention, une machine-outil du type indiqué est caractérisée par le fait qu'il est introduit dans le dispositif mécanique d' avance longitudinale un engrenage différentiel relié à une unité régulatrice qui est commandée par le dispositif hydraulique de reproduction de façon que la vitesse d'avance longitudinale soit réglée en fonction du gabarit linéaire.
On peut ainsi; avec des machines-outils de longueur et de grandeur quelconques, reproduire des courbes et des talons situés dans une zone angulaire de 0 à 1800 et qui sont indépendants du sens de l'avance.
Selon un autre mode de réalisation de la machine-outil selon l'in- vention, on fait commander l'unité régulatrice par un tiroir auxiliaire de dis- tribution qui est commandé de son côté par le tiroir principal de distribution commandant le piston de manoeuvre du chariot transversal. On peut ainsi régler facilement les courses des arêtes de distribution subordonnées les unes aux autres.
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Sur le dessin annexé, qui représente deux exemples de réalisation de l'objet de l'invention : la fig. 1 est une vue schématique en élévation, partiellement en coupe, d'une machine à fraiser longitudinale, la fig. 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle de l'unité régulatrice et de l'engrenage différentiel, la fig. 3 est une coupe transversale correspondant à la fig. 2, la fig. 4 est une vue latérale du gabarit, et la fig. 5 est une vue schématique en élévation, partiellement en coupe, du second exemple d'une machine à fraiser longitudinale.
Dans l'exemple selon les fig. 1 à 4, la table 3 de support de la pièce à façonner se meut longitudinalement dans un guidage 2 du banc 1 de la machine. En outre, une boîte 5 de commande de la broche de fraisage, avec man- drin de fraisage 6 qui lui est accouplé et un chariot de guidage 7 est guidée verticalement,c'est-à-dire transversalement au sens de l'avance de la table 3, le long de montants 4. Une tige de piston 8, fixée à la boîte 5 de la bro- che de fraisage, porte un piston 9 qui se meut dans un cylindre 10. A ce cy- lindre 10 sont raccordées des conduites d'arrivée 11,12 d'une pompe à huile 13 et des conduites 14, 15 dans chacune desquelles est disposée une soupape 16 régulatrice de débit et qui conduisent à un cylindre de distribution 17.
Dans le cylindre 17 coulisse un tiroir de distribution 18 qui présente une rainure 19 de forme hélicoïdale dans laquelle pénètre une tige 20 fixée dans le cylindre 17, de sorte que le tiroir 18 est contraint à se déplacer selon son axe lorsqu'il est amené à tourner. A son extrémité de droite, le tiroir 18 porte un bras de contact 21 sur lequel est monté un galet de contact 22 qui coopère avec un gabarit linéaire 23 à copier, fixé à la table 3 de support de la pièce à façonner.
Le cylindre de distribution 17 présente deux canaux circulaires 24,25 raccordés aux conduites 14,15 et avec lesquels coopèrent deux arêtes de distribution 26,27 du tiroir 18; ce dernier est en outre percé de trous radiaux 28, 29 et d'un alésage 30 pour 1'écoulement en retour du li- quide sous pression. Une conduite de retour 31 met en communication l'alésage 30 avec un réservoir 32 dans lequel est constituée une réserve de liquide 33 et qui contient une pompe à huile 13. Une autre conduite de retour 34 fait communiquer le réservoir 32 avec deux canaux circulaires 3536 du cylindre 17.
Avec ces canaux circulaires 35,36 coopèrent des arêtes de distribution 37,38 du tiroir de distribution 18, qui sont en communication avec un canal circulai- re 39 auquel est raccordée une conduite d'arrivée 40. Une soupape régulatrice 41, montée dans cette conduite d'arrivée 40,- communique avec une unité régula= trice 42 qui, dans le cas présent, est constituée par une pompe à huile à en- grenage. Une conduite 43 réunit la réserve de liquide 33à la pompe à huile 42. Celle-ci comporte des engrenages de pompe 44, 45 et un axe 46 sur lequel est clavetée la roue planétaire 47 d'un engrenage différentiel planétaire.
La roue planétaire 47 est en prise avec deux roues satellites 48 disposées dia- métralement vis-à-vis l'une de l'autre par.rapport à l'axe de la roue planétai- re 47 et qui sont en prise avec deux autres roues satellites 49. Ces roues sa- tellites 48,49 sont montées toutes quatre de part et d'autre au moyen de rou- lements à billes, de façon à pouvoir tourner à l'intérieur d'un porte-roues satellites 50. En outre, les deux roues satellites 49 sont en prise avec une roue planétaire 51 qui est calée sur un arbre 52. Sur le porte-roues 50 est clavetée une roue à denture droite 53 qui est en prise avec unè roue à denture droite 54, placée sur l'arbre 55 d'un moteur de commande 56.
Sur l'arbre 52 est clavetée une roue à denture droite 57 qui est en prise avec une roue à den- ture droite 58 qui actionne la commande 61 d'avance de la table, par l'intermé- diaire d'un engrenage de changement de vitesse 59 et de roues d'angle 60.
Le fonctionnement de la machine-outil décrite aux Figs. 1 à 4 est le suivant
Le piston 9, qui déplace la boîte 5 de commande de la broche de fraisage avec le mandrin de fraisage 6 dans le sens vertical ou transversal @ au mouvement longitudinal de la table 3, est commandé par le tiroir de distri-
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bution 18. Lorsque, du fait de la coopération du galet de contact 22 avec le gabarit 23, le bras de contact 21 est amené à tourner, le tiroir 18 tourne en même temps et, par suite de la pénétration de la tige 20 dans la rainure hélicoïdale 19, se déplace axialement sans jeu.
Par suite du déplacement des arêtes de distribution 26,27 du tiroir 18, le liquide sous pression peut s' écouler d'une des conduites 14, 15 par l'un des trous 28, 29, l'alésage 30 et la conduite 31, de sorte que le piston 9 est déchargé d'un coté et déplace verticalement la boite 5 de commande de la broche de fraisage. Le cylindre de distribution 17 est relié mécaniquement à la boîte 5 de la broche de fraisage par une tringlerie 62, grâce à quoi le rappel nécessaire est obtenu.
Lors du déplacement du tiroir de distribution 18, les arêtes de distribution 37,38 de celui-ci sont également déplacées. Dans la position ini- tiale du tiroir 18 ou des arêtes 37,38 représentée à la fig. 1, le passage du liquide sous pression de la conduite 40 ou du canal circulaire 39 vers les ca- naux circulaires 35,36 et vers la conduite de retour 34 est bloqué. Il"ne peut donc pas s'écouler de liquide sous pression par la conduie 40 et la pompe 42 ne peut pas tourner.
L'arbre 46 est immobile, de sorte que le mouvement de rotation transmis par l'arbre 55 du moteur 56 au porte-roues satellites 50 par l'intermédiaire de la roue dentée 54 est transmis à l'arbre 52 par'l'engrène- ment des roues satellites 48, 49, l'une avec l'autre et avec les roues plané- taires 47,51 de sorte que les roues satellites 48 tournent autour de la roue planétaire 47. Le chariot 3 reçoit son impulsion d'avance à partir de l'arbre
52 par l'intermédiaire des roues dentées 57,58, de l'engrenage de changement de vitesse 59, des roues d'angle 60 et de la commande 61 du chariot, et il se déplace à la vitesse maximum.
Lorsque le tiroir distributeur 18 est quelque peu déplacé à partir de la position initiale figurée, le passage mentionné entre les conduites 40 et 34 est ouvert sur l'une des arêtes de distribution 37,38, de sorte que du liquide sous pression peut alors s'écouler par la conduite 40 et que la pompe 42 se met à tourner. Le mouvement de rotation transmis par l'arbre 55 du mo- teur 56 au porte-roues 50 par l'intermédiaire de la roue dentée 54 est alors transmis pour une part à l'arbre 46 de la pompe 42 et pour une part à la com- mande 61 de la table, par l'intermédiaire de l'arbre 52, de sorte que la table 3 avance à une vitesse réduite, dépendant de la quantité de liquide que la pompe 42 peut refouler par la soupape 41 et le passage dans le tiroir distri- buteur 18.
Lorsque les arêtes 37,38 sont assez largement ouvertes pour que la pompe 42 puisse refouler sans pression, la pompe est encore actionnée par le seul intermédiaire de l'engrenage différentiel et la vitesse d'avance de la table devient nulle, c'est-à-dire que la table 3 reste immobile et que les roues satellites 49 tournent autour de la roue-51 maintenant immobile. Tel est le cas lorsqu'un talon vertical doit être fraisé à la table de travail.
On peut ainsi, dans une telle machine, reproduire des courbes de pente quel- conque, et ceci même avec des machines dont la grandeur et les caractéristi- ques ne permettent pas l'emploi d'une commande hydraulique d'avance longitu- dinale.
Dans l'exemple selon la fige 5, des conduites d'arrivée 63 et 64 venant d'un cylindre de distribution principal 65 sont raccordées au cylindre 10. Une conduite d'arrivée 66 relie une pompe à huile 67 au cylindre 65. Un embranchement 68 réunit la conduite 66 avec le réservoir d'huile 70 en passant par une soupape 69 régulatrice de débit. Le cylindre principal 65 contient un tiroir de distribution 71 qui présente une rainure hélicoïdale 19 dans laquel- le pénètre une tige 20 fixée dans le cylindre 65, de sorte que lorsque le tioir 71 tourne, il est contraint à se déplacer selon son axe. Le tiroir 71 porte à son extrémité de droite un bras de contact 21 sur lequel est monté un galet de contact 22 qui coopère avec un gabarit linéaire 23 fixé à la table 3 de support de la pièce à façonner.
Le cylindre 65 comporte deux canaux circulai res 72,73 raccordés aux conduites 63,64 et avec lesquels coopèrent des arêtes de distribution 74, 75, 76, 77 du tiroir de distribution 71; celui-ci est per- cé en outre de trous 78, 79 radiaux et d'un alésage 80 pour l'écoulement en retour du liquide sous pression. Une conduite de retour 81 fait communiquer l'alésage 80.,avec le réservoir 70 dans lequel est constituée une réserve de liquide 82 et qui contient la pompe à huile 67. Une conduite d'arrivée 98 et
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ses deux embranchements 99 et 100 amènent l'huile de la pompe à huile 67 au cylindre 65.
Avec les canaux circulaires 83 et 84 du cylindre 65 coopèrent des arêtes de distribution 85 et 86 communiquant avec un canal circulaire 87 auquel est raccordée une conduite 88 qui aboutit à un cylindre auxiliaire de distribution 89. L'arête de distribution 90 du tiroir de distribution 91 coopère avec un canal circulaire 92 du cylindre 89 et permet à l'huile de s' écouler dans une conduite de retour 93 et de revenir ainsi dans le réservoir 70.
Une conduite d'arrivée 94 relie la réserve de liquide 82 avec 1' unité régulatrice 42 constituée comme dans l'exemple selon les fig. 1 à 4.
Le fonctionnement de la machine-outil décrite à la fig. 5 est le suivant :le piston 9 qui déplace la boîte 5 de commande de la broche de fraisage et du mandrin de fraisage 6 dans le sens vertical ou transversalement au mouvement longitudinal de la table 3 est commandé par le tiroir principal de distribution 71. Lorsque, du fait de la coopération du galet de contact 22 avec le gabarit 23, le bras de contact 21 est amené à tourner, le tiroir 71 tourne en même temps et; par suite de la pénétration de la tige 20'dans la -rainure hélicoïdale 19, se déplace axialement sans jeu.
Par suite du déplace- ment des arêtes de distribution 74,75,76,77 du tiroir principal 71, du liquide sous pression peut s'écouler hors d'une des conduites 63,64 par l'un des trous 78,79, l'alésage 80 et la conduite 81, de sorte que le piston 9 est déchargé d'un côté et déplace verticalement la boîte 5 de broche de fraisage. Le cy= lindre de distribution 65 est relié mécaniquement avec la boîte 5 de la broche de fraisage par une tringlerie 62, grâce quoi le rappel nécessaire est obtenu.
Lors du déplacement du tiroir principal 71, les arêtes de distribution 85,86 de celui-ci se déplacent en outre. Dans la position initiale du tiroir 71 ou de ces arêtes 85,86 représentée à la fig. 5, le passage de liquide sous pres- sion de la conduite de 1 eo @ 98 ou du canal circulaire 83,84 vers le canal circulaire 87 et vers la conduite d'arrivée 88 au deuxième cylindre de distribution 89 est bloqué. Il ne peut donc pas couler de liquide sous pres- sion par la conduite 88 et en conséquence le tiroir auxiliaire 91 ne reçoit pas non plus de mouvement de déplacement axial. Ceci fait en outre que l'arête 95 reste fermée et empêche l'huile de passer du canal circulaire 96 dans la conduite de retour 93, de sorte que la pompe 42 ne peut pas tourner.
L'arbre 46 (fig. 2 à 4) est immobile, de sorte que le mouvement de rotation transmis au porte-roues 50 par l'intermédiaire de la roue dentée 54 est transmis à 1' arbre 52 par l'engrènement des roues satellites 48,49.l'une avec l'autre et avec les roues planétaires 47,51, de sorte que les roues satellites 48 tour- nent autour de la roue planétaire 47. Le chariot 3 reçoit une impulsion d' avance à partir de l'arbre 52 par l'intermédiaire des roues dentées 57,58, de l'engrenage de changement de vitesse 59, des roues d'angle 60 et de la commande 61 du chariot, et il déplace à la vitesse maximum.
Lorsque le ti- roir principal 71 est quelque peu déplacé à partir de la position initiale fi- gurée, le passage mentionné entre les conduites 98 et 88 s'ouvre sur l'une des arêtes 85,86, de sorte que du liquide sous pression peut alors s'écouler par la conduite 88 et arriver en avant du tiroir auxiliaire 91. De ce fait, et selon la quantité d'huile qui passe, le tiroir auxiliaire 91 est déplacé axialement d'une certaine quantité à l'encontre de la puissance du ressort de pression 97, de sorte que l'arbre 95 s'ouvre et que du liquide sous pression peut passer par la conduite 101 et que la pompe 42 se met à tourner.
Le mouve- ment de rotation transmis par l'arbre 55 du moteur 56 àu porte-roues 50 par l'intermédiaire de la roue dentée 54 est alors transmis pour une part à l' arbre 46 de la pompe 42 et pour une part à la commande 61 de la table, par l'intermédiaire de l'arbre 52, de sorte que la table 3 avance à une vitesse réduite, dépendant de la quantité de liquide que la pompe 42 peut refouler à travers le tiroir 91. Lorsque l'arête 95 est assez largement ouverte pour que la pompe 42 puisse refouler sans pression, la pompe est encore actionnée par le seul intermédiaire de l'engrenage différentiel et la vitesse d'avance de la table devient nulle, c'est-à-dire que la table 3 reste immobile et que les roues satellites 49 tournent autour de la roue 51 maintenant immobile.
Tel est le cas lorsqu'un talon vertical par exemple doit être fraisé à la ta- ble de travail. On peut,ainsi reproduire avec une telle machine, des courbes
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de pente quelconque et ceci même avec des machines telles que leur grandeur et leurs caractéristiques ne permettent pas l'emploi d'une commande hydrauli- que d'avance longitudinale. Les arêtes de distribution 85,86 ne servent dans ce cas qu'à la commande préalable du tiroir 91 conjugué avec l'unité régula- trice. Cette disposition permet un réglage facile des courses des arêtes de distribution surbordonnées l'une à l'autre.
REVENDICATIONS.
1. Machine-outil avec table longitudinale mue par un dispositif d'avance mécanique et un chariot transversal manoeuvré le long d'un modèle ou gabarit linéaire par un dispositif hydraulique de reproduction, caractéri- sée en ce que le dispositif mécanique d'avance longitudinale comprend un en- grenage différentiel relié à une unité régulatrice qui est commandée par le dispositif hydraulique de reproduction de façon que la vitesse d'avance lon- gitudinale soit réglée en fonction du gabarit linéaire.