<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements aux mécanismes de commandes des dispositifs de copiage de machines-outils" On'connaît l'utilisation dans les machines- ' outils de dispositifs de oopiage constitués essentiellement . par un gabarit (sous forme d'une tôle ou mieux d'une pièce tournée); par un palpeur assujetti à suivre ce gabarit et par un servo-moteur (hydraulique, électrique, pneumatique ou autre) qui transmet à l'outil de travail les impulsions du palpeur aveo une amplification de foroe souvent considérable.
Un tel dispositif peut être appliqué par exemple à un tour parallèle universel; mais dans ce cas les manoeuvres autres que le copiage proprement dit sont, en général,
<Desc/Clms Page number 2>
effectuées à le main : mise en route (ou embrayage) et arrêt (ou débrayage) du moteur, dégagement de l'outil en fin de passe pour éviter sa détérioration pendant le retour, retour à sa position initiale .
On notera e-'. particulier que les deux dernières opérations sont justifiées par le fait que les organes porte- pièoe et porte-outil de la machine, libérés des contraintes introduites par l'effort de coupe durant le travail ont ten- se dance naturellement, lors de leur course de retour, à/rappro- cher l'un de l'autre, détériorant le tranchant des outils et provoquant sur la surface usinée,;, des marques souvent préju- diciables.
En ce qui concerne, particulièrement les machines travaillant par copiage de gabarit et utilisant un servo-moteur de commande du chariot porte-outil, le recul de ce chariot s'obtient habituellement et sans effort marquant en agissant manuellement sur le palpeur de telle manière qu'en éloignant ce dernier du gabarit, l'outil se dégage de la pièce de la même valeur;
de nombreux mecanismes permettent de plus d'agit à distanoe sur ce même palpeur ,
Dans les tours plus évolués, on connait aussi les applications d'aopareils à copier utilisant un gabarit, mais cet appareil est en général utilisé uniquement pour l'opéra- tion de copiage, les autres manoeuvres, telles que mise en route ou embrayage du moteur, dégagement de l'outil en fin de passe, retour de l'outil à sa position initiale ainsi que les opérations accessoires effectuées, simultanément ou successive- ment par un ou plusieurs porte-outils placés, soit sur la coulisse transversale, soit sur (les chariots supérieurs, etc..., toutes ces manoeuvres sont effectuées par des commandes
<Desc/Clms Page number 3>
hydrauliques, électriques, pneumatiques ou autres, mises en oeuvre,
soit par l'opérateur lui-même, soit automatiquement par des organes indépendants de l'appareil à copier propre- ment dit, mais souvent complexes et coûteux .
Les deux exemples ci-dessus oht été choisis dans le domaine du tour, mais il est évident que des exemples ana- logues pourraient être donnés pour tous autres types de ma- . ' chines: fraiseuses, rectifieuses, raboteuses, etc
Considérant l'intérêt qu'il y a à, utiliser au maximum'les possibilités offertes par'les gabarits de copiage dans le domaine des machines à cycles automatiques simples ou multiples, la présente invention a pour objet de substituer au gabarit simple classique bien connu un gabarit complexe visant à commander la totalité ou tout au moins une proportion impro- tante des mouvements d'outils même en dehors des opérations de copiage proprement dites . L'ensemble de ces mouvements constitu un cycle automatique .
A cet effet, ces gabarits complexes peuvent être animés d'un mouvement de rotation discontinu autour de leur axe ou même-pour certaines applications, d'un mouvement de translation''parallèlement à cet axe ou dans une direction quelconque .
Par la mise en rotation d'un tel gabarit et la mise en oeuvre de cames d'évolution telles que décrites dans les brevets français 992.441 du 20,5.1949 et de son addition du 17.3.1951 pour "Dispositif automatique pour la réalisation de cycles de fabrication continue", déposés par la demande- resse, il devient possible d'utiliser le chariot porte-outils pour effectuer tout usinage que le copiage seul ne peut sa- tisfaire (suppression de surépaissers, dressage de faces,
<Desc/Clms Page number 4>
plongées de gorges, etc ...).
De tels gabarits complexes présentent l'avantage important de simplifier et d'accélérer le rééquipement et le règlage d'une machine-outil lorsque l'on a terminé un travail et que l'on passe à un autre ,
En effet, on pourrait dire d'une certaine manière qu'un gabarit complexe est la matérialisation effectuée une fois pour toutes d'une multitude de réglages interdépendants .
Leur emploi pemmet par la simple mise en place d'un gabarit complexe sur la machine de remplacer les réglages successifs longs et délicats qu'un règleur doit effectuer sur une multitude d'organes différents dans les machines-outils à cycles automatiques actuellement connues .
En d'autres termes, la présente,invention doit permettre d'utiliser les machines-outils à cycles automti- ques, simples ou multiples pour l'usinage de série 'de pièces incomparablement plus faibles que celles qui sont nécessaires actuellement pour l'emploi rentab'le des machines à cycles au- tomatiques connues ,
On'comprendra mieux l'invention en se référant aux dessins annexés :
La fig. 1 est une vue en plan développée des principaux organes.d'un tour parallèle à copier à cycle auto- matique.
La fig. $' est un rabattement par II-II d'une portion de la fig. 1 ,
La fig. 3 est une'.vue en perspective cavalière du chariot porte-outils ot des organes de copiage
La fig. 4 est une coupe transversale à l'axe des pointes de la machine .
<Desc/Clms Page number 5>
-La figé 5 est une vue en perspective d'un premier type de gabarit complexe -servant à la description du fonctionne- ment .
La fig. 6 représente une variante de ce type de gabarit .
Les figs. 7, 8, 9, 10, 11 et 12 schématisant les positions relatives du palpeur et du gabarit dans chacune des phases du cycle de travail décrit en exemple .
Dans un but de simplication, le dispositif de co- piage est schématise par un palpeur 1 et un outil 2 dont les relations de fonctionnement peuvent être mécaniques, hydrauli- ques, pneumat..ques, électriques ou autres, cellesci étant sans importance sur le fonctionnement du dispositif, étant entendu qu'à tout mouve.nent de plongée ou de retrait du palpeur, oor- respond un nouvement identique et du même sens de l'outil de copiage .
Le dispositif de copiage 3 (fig. 4) est monté sur le chariot longitudinal 4 coulissant sur le bâti 5 du tour par l'intermédiaire des glissières rapportées 6 et 7 .
Le palpeur lcommande l'action du chariot transver- sal 8 portant l'outil, de copiage 2 et l'outil de dressage 9 disposés de part et d'autre de la pièce à usiner 10.
Le déplacement du chariot longitudinal 4 est com- mandé par la vis 11 entraînée en rotation à partir de la bro- che 12 de la poupée fixe 13 à l'aide des poulies 14 et 15 des courroies 16 et de la boite dès-avances 17.
Un embrayage électro-magnétique 18 logé dans la poulie 15 contrôle l'arrêt et la mise en route du mouvement d'avance ,
D'autres mécanismes non représentés au dessin et logés dans la boite des avancés 17 permettant à volonté l'inversion du sens de l'avance, laréduction momentanée ou
<Desc/Clms Page number 6>
l agustement de la valeur de l'avance sélectionnée; toutes des fonctions sont commandées et sélectionnées électriquement par des mécanismes dont il sera parlé plus avant dans la des- cription.
Le gabarit 19 est monté entre pointe sur le porte- gabarit 20 à l'aide des poupées fixes 21 et 22 . Le Forte- gabarit 20 est rendu solidaire du bâti 5 du tour par les deux montants 23 et 24 fixés sur ce dernier .
La poupée 21 comporte une broche 25 animée en rotation p-r les engrenages 26, 27 et. 28 à partir d'une barre de butées longitudinales 29 tournant dans les supports 23 et 24 et entrainées en rotation par un moteur 30 et un réducteur à rapport ajustable 31, porté par le montant 23 .
La valeur du nombre de dents des engrenages 26 une et 28 est identique de manière à ce qu'à / rotation complète de la barre de butées 29 corresponde une rotation complète de la broche 25 qui, par l'intermédiaire du doigt 32 porté par la broche 25 et du too 33 solidaire du gabarit, commande la rotation de ce dernier autour de l'axe des pointes .
Des butées.réglables telles que 34 et 35 judi- cieusement disposées et calées en longueur;' et en position angulaire autour de la barre de butées 29 commandant dans cha- que sens de marche et à chaque fin de course l'arrêt du mou- vement d'avance longitudinal du chariot 4 par l'intermédiaire d'une boite de commande électrique 36 solidaire du chariot 4 et comportant deux contacts à poussoir 37 et 38 pouvant être actionnés alternativement par les butées 34 et 35 .
Dans la description du fonctionnement qui va suivie, on verra d'autre part que la mise en jeu des contacts 37 et 38 a pour second effet de provoquer la mise en rotation
<Desc/Clms Page number 7>
de l'ensemble barre de butée-gabarit par la mise sous 'tension du oontaoteur 39 co mandant alternativement les contacts 40 ct 41
Un disque à encoches 42 (fig. 2 et 3) commandant un contact à fermeture 43 et oolé sur l'extrémité de la barre de butée 29 a pour effet d'arrêter le mouvement de rotation de l'ensemble barie de butée-gabarit à des positions angu- laires déterminées .
Conjointement ce disque et calé de même sur l'extrémité de la barre de utées 29, un tambour 44 portant des pions ou des cames 45 judicieusement répartis sur sa périphérie, commande une série de contacts 46, fixés sur le montant 24 . Le rôle de ce tambour est double :en première fonction ou. fonction de commande, il assure par exemple la mise en route du moteur principal, l'entretien de ce mouvement durant le cycle de travail et l'arrêt en fin de cycle, la mise en route de chariots auxiliaires ou la commande d'un dispo- sitif de chargement, l'inversion du sens de 1,'avance, eto...
Sa deuxième fonotion est une fonction de sélec- tion ou d'autorisation des mouvements longitudinaux du chariot 4 tels, que : avance-rapide, retour rapide, ralentissement de l'avance,' etc..'$ la'commando de ces mouvements, étant faite principalement par le dispositif suivant .
Parallèlement à l'axe du tour on dispose en position bien définie et d'une longueur déterminée,¯des rè- glettes telles que 47 et 48 (figs. 1 et. 4) sur des supports 49 maintenus par les barres 50 et 51 solidaires des montants 23 et 24 .
. En regard de chaque réglette, un contact à rou- lette 52 est fixé sur le bloc 36 solidaire du chariot 4, de telle manière que la mise en. action du contact se fasse dès .que sa roulette'passe'sur la réglette .
<Desc/Clms Page number 8>
En donnant à chaque contact une fonction détcr- minée (avance rapide, retour rapide, etc...) et à chaque rè- glette une position longitudinale et une longueur déterminée, il est aisé de contrôler la durée et la position exacte, de la fonction dans la course longitudinale du chariot 4. De plus, en reliant les informations recueillies par les contacts 52 à celles données par les contacts 46, il devient possible de sélectionner, c'est à dire d'autoriser ou d'interdire pour chacune des phases 'du cycle de travail, telle ou telle des fonctions longitudinales dont il vient d'être question .
Le gabarit complexe représenté à la fig. 5 et donné à titre d'exemple pour la description d'un cycle de travail simple, comporte en sa partie principale un corps cylindrique 53 profilé aux dimensions de la pièce à usiner et destiné à informer le palpeur et par conséquence, l'outil de copiage 2 dans la phase de tournage du profil , Une came plate 54 est fixée sur l'uns- des extrémités du corps cy.l.in- drique et au droit du palpeur arrivé en fin de course de tour- nage du profil . Le profil de cette came est déterminé de ma- nière à donner par simple rotation au palpeur et par conséquen- ce au chariot 8 et plus précisément encore à l'outil de dres- sage 9 un mouvement de plongée contrôlé, puis un léger retrait permettant à ce moment aux deux outils de se dégager complè- tement de la pièce usinée .
En dernier ressort, une'réglette 55 prenant appui d'une part sur la came 54 et sur une autre came 56 fixée à l'autre extrémité du corps de gabarit, sert à maintenir la touche hors de portée du profil et par consé- quence les deux outils hors de la pièce usinée lors du mou- vement de retour du chariot 4 La came 56 est établie de manière a maintenir les outils hors de la pièce à usiner lors
<Desc/Clms Page number 9>
du chargement de cette dernière puis à amener progressivement la touche sur le profil à copier avant de commander le départ de l'avance longitudinale .
La description du fonctionnement schématise phn- se par phase aux figures 7 à 12 fera mieux comprendre le rôle particulier de chacune des p rties constitutives du gabarit .
- 1ère phase : MACHINE ARRETEE (fig. 7)
La position des contacts est conforme à celle représentée à la fig, 1. La touche est en contact avec la came 56 .
Au point A les deux outils sont dégagés de la piè- ce brute . Le moteur principal est arrêté .
- 2ème phase : MISE EN ROUTE (fig. 8)
L'opérateur appuie sur le contact à fermeture de mise en route 57 (fig, 1 et 3)..
Le contacteur auxiliaire 39 alimenté, ouvre le contact 40 et ferme le 41 . Le moteur 30 démarre en- traînant l'ensemble barre de butée-gabarit, la rota- tion du disque 42 a pour effet de fermer le contact 43 et d'entretenir l'alimentation du moteur 30 quand l'opérateur relâche le contact 57 .
Pendant cette rotation et p r le jeu d'un con- tacteur non représenté au dessin et commandé par une came du tambour 44, le moteur principal démarre .
La première encoche du disque 42 qui passera devant la roulette du contact 43 ouvrira ce contact arrêtant la, rotation du gabarit par l'ouverture du contact 41 .
La touche est alors parvenue à la position B sur un prolongement du profil à oopier .
<Desc/Clms Page number 10>
- 3ème phase : COPIAGE LU PROFIL PAR l'OUTIL 2 (fig. 9)
Le relâchement du contacteur 39, a provoqué la fermeture du contact 40 . L'embrayée électro-magnétique
18 alimenté, détermine la mise en rotation de la vis
11 et la commande du mouvement d'avance'.
En fin de passe ou de course longitudinale du chariot, le contact 37 rencontre la butée 34 qui le ferme et alimente le contacteur 39, le contact 40 se coupe et arrête le mouvement d'avance .
- 4ème phase :PLONGEE DE l'OUTIL DE DRESSAGE (fig. 10)
Le contact 41 fermé par l'alimentation du contac- teur 39 fait démarrer le moteur 30 . Le g&barit évolue, le profil de la came-54 commando le recul du palpeur de l'outil 2. Simultanément, l'outil de dressage 9 pénètre dans la pièce puis se'dégage légèrement . Le mouvement de rotation du gabarit s'arrête par une encoche du disque 42 en position C.
A signaler que dès le départ du mouvement de rotation du gabarit, la butée 34 s'est éclipsée en ro- tation relâchant le contact 37, mais la rotation du gabarit a pu. continuer grâce à la fermeture préalable du contact 43 .
- 5ème phase :'RETOUR RAPIDE (fig. Il)
Dès la fermeture du contact 40, le mouvement d'a- vance devrait repartir . Toutefois, la position du tambour de sélection 44 en cet- instant du cycle va oom'- monder une information oomplémentaire de retour rapide.
Le palpeur sera maintenu en position de retrait des ou- tils durant toute la course longitudinale de retour par son contact permanent sur la règl&tte 55
<Desc/Clms Page number 11>
En fin de course, le contact 38 enfonce par la butée
35 arrêtera le mouvement .
- 6ème phase : ARAET DU CYCLE (fig, 12)
Comme précédemment, l'arrêt de fin de oourse long!.. tudinale a provoqu6 la mise on rotation du-gabarit de la position C vers la position A.
Durant cette rotation, la came de misa en route du moteur principal et portée sur le tambour 44 stoppera ce moteur , Une autre information de sécurité, donnée par la tambour 44 interdira l'alimentation de l'embrayage des avnnces 18, s'opposant ainsi au démarrage du chariot longitudinal 4 dès la mise en route et l'autorisant seu- lement après la première phase de rotation comme décrit à la phase 2 .
La fig, 6 représente une.variante de cons'truc- tion du gabarit complexe .
Sous cette forme le corps du gabarit est composé d'un fût cylindrique 58 dons lequel sont fraisées des fentes longitudinales servant à la fixation de règlettes profilées pour le copiage, telles, que 59 et 60, ainsi que des réglettes à section uniforme servant aux mouvements d'avance ou de retour rapide, telles que 61 et 52 .
Des cames 63 et 64 permettent au palpeur de passer d'une règlette à l'autre sans interruption de contact aveo le gabarit, avec possibilité de commander comme il vient d'être décrit, des mouvements de plongée ou d'approche d'ou- tils auxiliaires portes par le chariot 8 ,
La description Q'un cyclu simple tel qu'il vient d'être présenté, peut ne plis être en effet limitative à une seule passe de copiage , On peut tout aussi facilement et de
<Desc/Clms Page number 12>
la même manière, traduire par la fabrication de gabritscnco- re plus complexes,
des cycles extrêmement compliques compor- tant par exemple plusieurs passes d'ébauche par le même outil de finition ou au contraire, mettre en jeu alternativement les outils d'ébauche et de finition, réservant à ce dernier tout le travail de précision ce qui représente un avantage sérieux pour sa durée .
REVENDICATIONS 1. Un mécanisme de commande des dispositifs de copiage de machines-outils, caractérisé en ce que la totalité des manoeuvres déterminant tous les déplacements de l'outil, outre le copiage proprement dit, à savoir la mise en route et l'arrêt du moteur, le dégagement de l'outil en fin de pas- se et le retour à sa position initiale sont commandées par un porte-gabarit unique animé d'un mouvement de rotation discon- tinu autour de son axe .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.