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"ACCESSOIRE POUR TETE DE SURFACAGE ET MECANISME DE COMMANDE
POUR CELUI-CI"
La présente invention concerne généralement les machines outils et plus particulièrement les accessoires pour tête de surfaçage à avance continue ainsi que les mé- canismes d'entraînement associés pour machines-outils.
Les accessoires pour têtes de surfaçage s'em- ploient d'habitude pour étendre les limites du travail d'une machine-outil radialement par rapport à sa broche, en vue d'exécuter un surfaçage aussi bien qu'un grand nombre d'au- tres opérations sur des pièces à usiner sans exiger un dé- placement substantiel de celle-ci. Jusqu'ici, en pratique,
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on montait les accessoires de tête de surfaçage dans une position fixe par rapport au manchon de la broche, soit sur le manchon même, soit sur la broche, et on l'entraînait au moyen d'un pignon séparé.
Un sérieux inconvénient de ces accessoires est qu'ils sont supportés dans une position axiale fixe et incapables d'assurer une avance radiale de l'outil simultanément à l'avance de la broche et qu'ils se limitent aux opérations pouvant être exécutées avec la bro- che empêchée de se déplacer axialement.
Le but principal de cette invention est de four- nir un accessoire de tête d'alésage et de surfaçage pour une broche rotative extensible, construit de manière à assu- rer une avance radiale de l'outil avec la broche qui le porte allo@ée jusqu'à des positions progressivement espa- cées, depuis le chariot porte-broche, l'avance radiale de l'outil fournissant ainsi un axe de positionnement supplé- mentaire pour la machine.
Un autre but est de fournir une commande pour l'accessoire de la tête d'alésage et de surfaçage, qui as- sure, soit un positionnement radial progressif de l'outil, soit une avance radiale continue de celui-ci, pendant que la broche est en rotation pour une coupe de tournage.
Un autre but est de commander un accessoire de tête d'alésage et de surfaçage par l'intermédiaire de la broche et indépendamment des liaisons extérieures avec le chariot portant cette dernière, de manière que l'accessoire puisse être avancé par la broche lorsqu'on avance celle-ci vers des positions axiales espacées de l'avant du chariot porte-brochb.
Un autre but de cette invention est de fournir un dispositif indicateur de position transmettant la posi- tion radiale d'un outil de coupe sur un accessoire de tête de surfaçage à un système de commande numérique, afin de
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permettre le positionnement automatique de l'outil sur la tête de surfaçage.
Un autre but de la présente invention est de fournir un accessoire de tête de surfaçage et une broche de machine-outil où le dispositif d'entraînement entre les deux est entièrement contenu à l'intérieur de la broche At rendu opérant en insérant simplement l'accessoire de la tête de surfaçage dans cette dernière, afin qu'il puisse être transféré par un équipement automatique de changement d'outil, de la même manière que sont manipulés d'autres outils pour la même machine.
Des buts et avantages de l'invention qui n'ont pas été exposés spécifiquement ci-dessus apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, faite en se repor- , tant aux dessins annexés, où : la figure 1 est une vue en perspective, avec des parties enlevées, d'un accessoire de tête de surfaçage cons- truit suivant la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective depuis l'avant de l'accessoire;
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les figure 3 et":,,- crises ensemble, représen- tent une coupe verticale dans broche possédant un dispo- sitif d'entraînement pour 1'acceiù"e; 1 la figure 4 est une vue pa'bQ1lle, en perspecti- ve, avec des pièces représentées en poiné, de la broche avec l'accessoàre monté;
'"'-'' la figure 5 est une vue schématique ' "' de de l'accessoire par l'intermédiaire de la brocher la figure 6 est une vue à plus grande échelle. en élévation, avec une partie de la broche dans laquelle il est monté vue en coupe; la figure 7 est une vue de l'accessoire à plus grande échelle, en élévation et partiellement en coupe;
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la figure 8 est une vue de face, en élévation, de l'accessoire; la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 7; la figure 10 est une vue en élévation de la transmission de l'avance pour la manoeuvre de la commande de l'accessoire passant dans la broche; la figure 11 est une coupe suivant la ligne 11- 11 de la figure 10;
la figure 12 est une coupe suivant la ligne 12- 12 de la figure 10, et la figure 13 est une vue en élévation, à plus grande échelle, du mécanisme de déplacement de la transmis- sion.
Quoique l'on ait montré dans les dessins et que l'on décrira ci-dessous de façor très détaillée une forme d'exécution particulière de la présente invention, prise à titre d'exemple, il doit être entendu qu'on n'a nullement l'intention de limiter l'invention à la forme spécifique divulguée. Au contraire, l'intention est de couvrir tous équivalents, variantes de construction, modifications et utilisations rentrant dans l'esprit et le cadre de l'inven- tion tels qu'ils sont définis dans les revendications an- nexées.
En se reportant aux dessins, on voit que la fi- gure 1 représente un accessoire de tête de surfaçage 20, construit suivant cette invention. L'accessoire 20 est pré- vu pour être supporté par une broche rotative extensible 21, que montrent les figures 3 et 3a, et est représenté comme monté sur l'extrémité avant de cette broche, dans la douille conique normalisée 22 de celle-ci, que montre la figure 4, à cet effet, l'accessoire est muni/l'une queue conique 23, construite de manière à être retenu@ de façon
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rigide et sûre dans la douille de la broche au moyen d'un boulon de serrage commandé 24.
En se reportant en particulier aux figures 1 et
2, on voit que l'accessoire 20 pour tête d'alésage et de surfaçage de cette invention comprend un corps 25, généra- lement cylindrique, présentant une face avant 26 et une face arrière 26'. L'accessoire 20 étant monté dans la broche 21, le corps 25 de celui-ci tourne, entraîne par la rotation de la broche dans laquelle il ost fixé de manière rigide par sa queue 23.
Pour assurer un mouvement radial d'un outil de coupe par rapport à la broche, l'accessoire est muni d'un coulisseau transversal 27, reçu dans une encoche diamétrale
28, en forme de queue d'aronde, relativement profonde, mé- nagée dans la face avant 26 du corps 25 ; le coulisseau 27 est monté pour coulisser, sous la commande de dispositifs à décrire ci-après, au moyen de deux tenons correspondants
30 en forme de queue d'aronde. Des parties de paroi asso- ciées des tenons 30 engagent les parois de l'encoche 28 contre le.-quelles elles portent afin de permettre un mouve- ment de coulissement du coulisseau 27, qui est muni d'une paire de nouilles 33, 35 pour recevoir un porte-outil appro- prié non représenté. Le porte-outil peut être fixé dans les douilles au moyen de vis de pression 37 et 39 se vissant dans des'passages taraudés.
Comme le montrent les figures 3 et 4, la brocha
21, construite pour recevoir l'accessoire 20 d'alésage et 'de surfaçage, est constituée par une barre cylindrique al- longée 44, pouvant avancer et reculer à l'intérieur d'un manchon 45, monté rotativement au moyen de paliers 46, par exemple, dans le chariot porte-broche de la machine-outil.
Le chariot porte-broche comprend une commande 48 pour la broche, montée pour faire tourner le manchon 45 de celle-ci et, par conséquent, la barre 44. Pour faire avancer ou re-
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culer la barre 44, l'extrémité arrière de cette dernière est reliée à un vérin 49, pouvant se déplacer axialement dans le chariot porte-broche sous l'action de dispositifs, représentés ici sous la forme d'une série d'ensembles 50 formés d'un cylindre hydraulique et d'un piston, pour faire avancer progressivement la barre 44 jusqu'à des positions espacées par rapport au manchon 45 de la broche. Dans ce cas, les ensembles 50 sont reliés au vérin par une commande 51 comprenant une double crémaillère et un pignon.
Suivant la présente invention, l'accessoire 20 pour tête d'alésage et de surfaçage est construit pour faire avancer un outil de coupe radialement par rapport à la broche, à des fins d'usinage, en une position quelconque de transl@on de la barre 44. Dans ce but, la commande du coulisseau transversal 27 de l'accessoire 20 s'effectue à l'intervention de la barre 44 et indépendamment de toute liaison extérieure avec le manchon 45 de la broche ou le chariot porte-broche même. En outre on peut positionner l'accessoire axialement, en faisant avancer la barre 44 jusqu'à toute position requise par la forme de la pièce à usiner.
A cette fin, la commande du coulisseau est dis- posée à l'intérieur de la tête de surfaçage et comprend une transmission par engrenage (figure 1) qui engage les dents des crémaillères 70 formées sur les surfaces intérieures opposées 72 des tenons 30 du coulisseau. La transmission comprend une paire de pignons de crémaillère 75, clavetés ou disposés non rotativement d'une autre manière sur un arbre 77. Les pignons flanquent une roue dentée d'entrai- nement principale 79, tournant librement dans une encoche 81 formée entre les tenons 30. L'arbre 77 présente une ex- trémité de diamètre réduit 84, reçue dans des paliers 86 fixés, dans le cas de celui indiqué à la figure 1, dans
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un chapeau de support à bride 90 monté dans un alésage frai-' sé 92 au moyen de vis Allenhead 94.
Un ou plusieurs alésa- ges 92 permettent un assemblage commode de la transmission de la commande dans la tête de surfaçage qui, autrement, peut être coulée comme une seule pièce. On peu; prévoir un chapeau similaire (non représente) sur le côté opposé de la tête de surfaçage, en vue de faciliter l'assemblage de la transmission..
Suivant l'invention, la puissance nécessaire pour déplacer dans l'encoche 28 le coulisseau 27 est trans- mise à ce dernier directement par l'intermédiaire de la broche. La commande est assurée par une transmission de l'avance dans le chariot porte-broche; la disposition est telle que le passage de l'énergie dans la broche est inin- terrompu sur la translation de la barre de broche 44.
A cette fin, il est prévu des tringles de commande 100 et 101, disposées longitudinalement, en vue d'un mouvement axial dans la barre de broche, dans des alésages 103 et 105 dé- centrés par rapport à la barre 44, afin d'éviter une inter- férence avec le boulon de fixation commandé 24 et son rnéca- nisme d'actionnement qui passe dans le centre de la barre.
Les tiges de commande 100 et 101 sont alignées avec des , alésages 103' et 105' prévus dans l'accessoire de la tête de surfaçage, quand cette dernière est montée dans la bro- che. L'énergie pour la manoeuvre des tiges de commande de la broche 100 et 101 est fournie par la transmission de l'avance supportée à l'intérieur du chariot porte-broche, près de l'extrémité arrière du manchon 45, la transmission est capable d'assurer le mouvement de translation des ti- ges 100 et 101 pouvant s'étendre alternativement dans les alésages 103' et 105' de la tête de surfaçage, pour s'abou- ter aux extrémités arrière 106 et 107, en forme de tige, des crémaillères de commande 108 et 109 respectivement.
Les crémaillères 108 et 109, respectivement, engrènent avec des
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pignons intermédiaires 111 et 112 qui, à leur tour, sont en prise avec la roue dentée de commande principale 79.
Les pignons 111 et 112 sont clavetés ou fixés autrement, d'une manière appropriée, sur des arbres 115 et 116 suppor- tés dans le corps 25 de l'accessoire. Des alésages percés de part en part, tels que l'alésage 118, sont prévus pour l'assemblage, assez bien de la même manière dont l'alésage 92 est prévu pour l'assemblage de la roue dentée de comman- de principale 79.
En considérant la transmission de la commande contenue dans 1:. ' tête de surfaçage comme un tout, on voit que le mouvement axial de la tige de commande 100 ou de la tige 101 dans 1, broche provoquera, par l'intermédiaire des crémaill@res 108 et 109, la rotation du pignon associé 111 ou 112 et donc la rotation de la roue dentée principale 79, dans l'un ou l'autre sens.
Tandis que la roue dentée 79 tourne librement dans l'encoche 81 et n'engage pas elle- même le coulisseau 27 de l'outil, elle est clavetée sur l'arbre 77, tout comme les roues dentées 75 qui engagent la crémaillère 70 sur les tenons 30 du coulisseau 27. Ainsi donc, la rotation de la roue dentée 79 communique la rota- tion aux roues dentées 75, afin d'entrainer les crémaillè- res 70 et d'assurer la translation du coulisseau 27 dans l'encoche 28 de la tête de surfaçage.
On observera en outre qu'il existe un engagement d'entraînement direct dans toute la transmission et le mouvement vers l'avant de la tige 100, par exemple, communiquera un mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre au pignon 111 (comme à la figure 6) et une rotation en sens inverse des aiguilles d'une mon- tre aux roues dentées 79 et 75, pour provoquer un mouvement radial du coulisseau 27 vers l'extérieur. Ce mouvement a pour effet d'entratner la rotation du pignon 112 dans le sens des aig@illes d'une montre et de provoquer ainsi un
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mouvement vers l'arrière de la crémaillère 109.
On voit maintenant que quand la tige de commande 100 a effectué son parcours complet vers l'avant, la crémaillère 109 est en effet "relevée", afin de renvoyer le coulisseau 27 ra- dialement vers l'intérieur. De cette manière, une commande positive du coulisseau est assurée et on peut la contrôler instantanément par les deux tiges; de même, la position re- lative des tiges de commande détermine à tout moment la position du coulisseau de l'outil, ce qui constitue une caractéristique importante lorsqu'on emploie des commandes numériques.
On se rendra compte maintenant qu'un autre objec- tif de l'invention est atteint, à savoir la commando assurée complètement par l'engagement de la broche qui permet l'em- ploi d'é@nngeurs d'outil automatiques. En se reportant à la figure 3, on voit qu'une fois la queue conique 23 de la tête de surfaçage reçue dans la douille conique 22 de la broche et le boulon de fixation 24 inséré et fixé dans l'alésagr taraudé 60, aucune autre manoeuvre n'est requise pour engager le dispositif de commande de la tête de surfa- cage. Il est maintenant possible, au moyen des tiges da commande prévues dans la broche, d'exercer un contrôle complet sur la position et la vitesse d'avancement du cou- lisseau 27 de l'outil dans toutes les positions de la bro- che, qu'elle soit ou non en rotation.
Une partie de la fi- gure 4 est découpée, pour montrer que les tiges de commande 100 et 101 s'aboutent aux extrémités 106 et 107 des crémail- lères 108 et 109 dans la tête de surfaçage, mais ne sont 1 en aucune manière assemblées à celles-ci. Afin d'assurer un alignement correct des tiges de commande de la broche avec les alésages de la tête de surfaçage, il est prévu, i sur la broche, une clavette de guidage (figure 4), reçue dans une rainure associée 127 sur l'accessoire 20 de la
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tête de surfaçage (figure 7). Ces éléments sont construits de telle façon quo l'accessoire 20 ne peut être reçu dans la broche à moins qu'il soit aligné.
Une fois alignée, les extrémités des tiges de commande 100 et 101 peuvent être reçues dans les alésages 103' et 105', respectivement, tou- jours aboutées aux crémaillères 108 et 109, comme décrit précédemment.
En raison de la présence du dispositif d'entrai- nement simplifié que l'on vient de décrire, un mouvement prédéterminé des tiges de commande 100 et 101 qui s'éten- dent longitudinalement à la broche, aura pour résultat un mouvement d'avance contrôlé du coulisseau 27.
Ainsi donc, la présente invention fournit une disposition de commande et de contrôle nouvelle, assurant une avance radiale d'un outil de coupe porté par le coulisseau de la tête de sur- façage qui, en raison dé l'usage avantageux de tiges de poussée commandées axialement, peut être disposée à l'inté- rieur du chariot porte-broche plutôt que dans une autre partie de l'assemblage entre l'accessoire de tête de surfa- çage et le nez de la broche et peut faire un usage avanta- geux des éléments de transmission de l'avance existants, déjà montés, pour d'autres buts, dans le chariot porte-bro- che proprement dit. Cette transmission de l'avance est il- lustrée'schématiquement sous forme d'exemple à la figure 4 et avec des détails structuraux plus complets aux figures 10 à 13.
D'autre part, conformément à la présente inven- tion, la transmission d'avance 140 est construite et agen- cés de manière à assurer plusieurs avances axiales aux ti- ges de commande 100 et 101. C'est ainsi qu'on peut appli- quer n'importe laquelle de ces vitesses d'avance à l'outil (non représenté) fixé au coulisseau 27. En se reportant d'abord aux figures 4 et 5, on voit que la rotation de la
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barre de broche 44 est assurée au moyen du manchon 45 en- traîné par une couronne dentée 142. Des variations dans la vitesse de rotation de la broche peuvent s'obtenir à l'intervention d'une commande 144, qui peut être d'un type connu quelconque.
Comme les tiges 100 et 101 sont décen- trées à l'intérieur de la broche en rotation, on envisage d'obtenir l'énergie de translation des tiges par un mécanis me différentiel, fonctionnant à partir de pignons en rota- tion. En se reportant en particulier aux figures 3, 3a et 4 cette conversion d'une commande rotative en une translation axiale des tiges 100 et 101 est réalisé$ comme suit. L'ex- trémité droite des tiges 100 et 101 s'étend dans une paire d'encoches longitudinales 103" et 105", formées dans la broche, à l'arrière des alésages 103 et 105 et en communi- cation avec ceux-ci.
Chacune des tiges de commande est alignée coa- xialement avec une vis 14? s'aboutant à son extrémité et est vissée dans un écrou 149 fixé à l'intérieur des enco- ches longitudinales 103" et 105" On voit que la rotation de la vis 147 dans l'écrou 149 déplace la tige de commande associée 100, 101 dans la broche. Pour absorber la -poussée finale, un palier de butée est interposé entre chaque vis et la tige de commande associée qui présente une partie amincie 100' , 101' s' ajustant dans un alésage 147' de la vis.
Pour faire tourner la vis 147, cette démise est fixée à un arbre cannelé 152 qui s'étend vers l'arrièr depuis la vis, et coulisse dans un pignon 153 qui 1''outrai en rotation. Deux pignons 153, à raison de un pour chaque vis 147 et chacune des tiges de commande 100 (et 101, -sont montés pour tourner avec la barre de broche et sont suppor tés à cet effet par l'extrémité droite du manchon 45. Pour le montage des pignons 153, une bague de palier 154 est
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fixée à l'extrémité du manchon et munie d'alésages 155 destinés à recevoir ces pignons.
En outre, la bague de pa- lier supporte, par l'intermédiaire du pignon 153, une cou- ronne dentée 156 munie de dents intérieures 157 engrenant avec les pignons 153; la couronne dentée 156 peut tourner autour de la broche et de la bague 154 qui la supporte.
On verra d'après la figure 4 que la rotation de la couronne dentée 156 autour de la barre de broche 44 a il.ne vitesse différente de celle à laquelle la broche est entraînée, provoque la rotation des pignons 153. Comme ces derniers coulissant sur les arbres cannelés 152, ceux-ci tourneront en même temps que les pignons, ce qui provoquert la translation des tiges 100 et 101 par l'intermédiaire de l'action de :'écrou 149 et de la vis 147.
En outre, quoiqu* les ties 100 e@ 101 se déplacent d'un mouvement de trans; lation, les pignons 153 restent constamment en prise avec la couronne dentée 156, puisque les arbres cannelés 152 peu. vent être déplacés axialement par l'intermédiaire des pi- gnons 153, sans déplacer matériellement ceux-ci. Les liai- sons par cannelures entre les pignons 153 et l'arbre 152 permettent également un mouvement axial de la barre de bro che 44, par rapport au manchon 45, avec une commande inin- terrompue du coulisseau 27 de la tête de surfaçage.
On se rendra compte toutefois que des variations dans la vitesse d'avance ,en fonction de la viteose de la broche peuvent s'obtenir facilement en faisant varier la vitosse de rota- tion de la couronne dentée 156 par rapport à la barre de broche. La présente invention fournit un nouvel arrangemet pour atteindre ce but.
Ainsi, pour assurer le maximum de possibilités dans l'emploi de la tête dé surfaçage, il est prévu un dispositif de transmission de l'énergie permettant de fai varier dans une large mesure la vitesse de la couronne
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dentée 156. A cette fin, il est prévu une entrée d'énergie double, intégrée par un système de transmission fournissant aux tiges de commande une sortie variable unitaire. En se reportant aux figures 4, 11 et 12, on voit qu'il est prévu une couronne dentée 160, montée dans ce cas, pour la commo- dité, près de la couronne dentée 156, mais de manière à ne pouvoir tourner par rapport à la barre de broche 44. La couronne dentée 160 communique la vitesse de la broche à un pignon 162 fixé à un arbre 164 qui porte un pignon 166 près de son autre extrémité.
Ce pignon 166 est en prise avec un pignon 168, fixé à un arbre 169 portant un pignon 170 coulissant axialement sur celui-ci. Comme on le verra ci-après, le pignon 170 peut se déplacer, pour former une partie d'un dispositif de commande destiné à un élément auxiliaire de machine-outil. En vue du but de cette partie de la description toutefois, le pignon 170 est engagé avec un pignon 172, comme le montrent les lignes en traits in- terrompus, pour faire partie d'un train planétaire 173 en- traînant ici un porte-satellites 174.
La seconde entrée d'énergie de la double entrée à la transmission 173 est assurée par une commande variable , 180, d'une construction bien connue, pouvant être commandés manuellement ou numériquement comme faisant partie de la transmission principale de la machine reliée à d'autres éléments de celle-ci. Si on le désire, la transmission 17 ; peut être prévue pour recevoir une entrée, fonction du mou- vement d'un autre élément de la machine. La commande varia- ' ble est reliée à la transmission au moyen d'un arbre d'en- ) trée 182 et d'un pignon d'entrée conique 183 à un pignon conique 184 entraînant un arbre transversal 186 auquel est fixé, en vue de son entraînement, un pignon 188.
Ce dernier engage un pignon satellite d'entrée 190, attaché directe- ment à un arbre 192 qui porte le planétaire 194 de la trans-
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mission. En prévoyant maintenant, à la transmission plané- taire différentielle, une première entrée qui soit propor- tionnelle à la rotation de la broche, et une seconde entrée que l'on puisse faire varier à volonté, en raison de l'ap- plication du principe bien connu du train planétaire diffé- rentiel on peut dériver une sortie contrôlée avec précision, transmise à la couronne dentée 156. La roue dentée plané- taire 194 engage l'un des pignons satellites 196, tandis qu'un autre pignon satellite 198 engage une roue dentée de sortie 200, montée sur un arbre 202 portant une roue dentée 204, qui, comme on le verra, engage la couronne dentée 156 autour de la broche 44.
La vitesse de rotation du pignon satellite 196 est fonction de la commande qui lui est com- muniquée par la rotation du porte-satellites entraîné par la roue @ontée 170, en fonction de la vitesse de rotation de la broche et de celle qui lui est communiquée par l'inter médiaire de la roue dentée planétaire 194 entraînant l'un de ses satellites. La sortie de la transmission par la roue dentée planétaire 198 est donc une fonction-combinée de la rotation de la broche et de la commande variable 180 con- trôlée avec précision.
On se rendra compte que quand la commande de la couronne dentée 156 entraîne cette dernière à la même vites- se que,la broche, les tiges 100 et 101 ne tournent pas et par conséquent, il n'y a pas de translation du coulisseau transversal 27. Toutefois, la présente disposition est telle que, grâce à un contrôle approprié de la commande variable 180, on peut transmettre à la couronne dentée 156 une vitesse de rotation plus élevée que celle de la barre de broche 44 et il en résulte que les roues dentées 153 sont entraînées en rotation et provoquent une translation des tiges 100 et 101, afin d'entraîner le coulisseau 27 dans un sens ou dans l'autre.
Le fait qu'une plus grande
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rotation relative de la couronne dentée 156 provoque un mouvement du coulisseau 27 vers la gauche ou vers la droite est uniquement une question de construction.
Comme indiqué plus haut, la construction d'un accessoire pour tête de surfaçage destiné à une nachine- outil commandée numériquement pose le problème de la déter- mination, à un moment quelconque, de la position précise de l'outil, pendant le fonctionnement de la tête de surfa- çage, par rapport à la pièce à usiner. C'est une caractéris- tique de la présente invention que la position précise de l'outil peut se déterminer à tout moment et c'est là une nouvelle particularité du dispositif d'entratnement que l'on a décrit précédemment.
Il a été indiqué que les tiges de commande 100 et 101 sont reliées au coulisseau 27 de l'outil de telle façon qu'un mouvement vers l'avant de l'une d'elles dans son alésage détermine un mouvement proportionnel vers l'ar- rière de l'autre. Il est clair toutefois qu'en déterminant la position relative des crémaillères 108 et 109, on peut également déterminer la position précise du coulisseau de l'outil. Il est facj.le alors de déterminer la position de l'outil utilisé, ajusté au moyen d'un porte-outil approprié (non représenté) dans des douilles fixes 33, 35. Comme les tiges de commande 100 et 101 sont en aboutement constant avec les crémaillères 108 et 109, ces tiges se déplacent également de quantités identiques l'une par rapport à l'au- tre.
En conséquence, la détermination de la position rela- tive des tiges 100 et 101 donnera la position de l'outil sur le coulisseau 27. La position relative des tiges 100 et 101 est à tout moment en rapport par l'intermédiaire de la transmission 173, avec la position angulairo de l'arbre d'entrée de commande 182. Autrement dit, la position des tiges de commande est fonction à la @is de la rotation de
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la broche et de la rotation de l'arbre 182. En se reportant à la figure 4, on voit que ce renseignement est reçu par une boite d'information 210, reliée à l'arbre 182, afin de détecter à tout moment la position angulaire de celui-ci.
La boite d'information peut être d'une construction électri- que ou mécanique appropriée quelconque, comprenant, pour la commodité, un ou plusieurs servo-moteurs pour la détermina- tion de la position de l'élément pour lequel cette boîte a été prévue et qui cet, dans ce cas, l'outil sur l'acces- soire de la tête de surfaçage. Cette information peut s'uti liser pour permettre l'exécution de mouvements de l'outil automatiquement, entre des coordonnées spécifiées, lors- qu'on util@e, une commande numérique.
L'invention prévoit également que la transmis- sion 173, qui peut s'utiliser comme décrit pour provoquer le nouveau déplacement du couliaseau portant l'outil d'un accessoire de tête de surfaçage, peut également s'employer pour assurer une entrée d'énergie à d'autres éléments de, la machine-outil qui ne concernent pas spécifiquement la présente invention. C'est ainsi que, dans certain cas, il est désirable de pouvoir provoquer un mouvement de transla- tion du chariot porte-broche, de la table ou du chariot de la machine-outil, selon le cas, à une vitesse qui est fonc- tion de celle de la broche, et non un entraînement sur une certaine distance par unité de temps. L'invention envisage une manière de réaliser ceci sans ajouter d'autres élément; de machine qui augmenteraient le prix et la dimension de l'outil.
C'est ainsi que la roue dentée 173, qui peut se déplacer comme indiqué ci-dessus, tourne constamment à une vitesse proportionnelle à celle de la broche. En déplaçant la roue dentée 170 vers la droite, comme montre la fi- gure 5, elle est en prise avec les roues 'entées 190, 188, 184 et 183 a@asi qu'avec l'arbre 182. On ut donc communi
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quer, par l'intermédiaire de la commande variable 180, u@e commande qui est fonction de la vitesse de la broche, et la couronne dentée 172 sera libre de tournor à vide de sorte que la commande par l'intermédiaire de la transmis- sion 173 est effectivement débrayée.
Le déplacement effectif de la roue dentée 170 peut se réaliser automatiquement, ou manuellement, et dans le cas présent, elle peut s'effectuer au moyen d'un piston 220 (figure 12) coulissant dans un cylindre 222, formé dans le carter 224, autour de la transmission 140. Un bouchon 226, vissé dans l'extrémité du cylindre 222, est muni d'un passage 228 par lequel il peut être alimenté en fluide sous pression. Pour déplacer la roue dentée 170 à partir du pis- ton 120, qui présente une gorge en 230 et qui est muni d'un joint 0-Ring 232, on emploie une tige de piston 234 présen- tant également une gorge 236 et munie d'une bague d'étan- chéité 238 empêchant la fuite de l'huile par la partie 240 de diamètre réduit qui supporte la tige de piston 234 dans son mouvement al ernatif.
L'extrémité extérieure de la tige 234 est de diamètre réduit et filetée comme en 242; une barre de déplacement 244, percée d'un trou 246 à l'une de ses extrémités, est attachée par un écrou 248 à la partie 242 de diamètre réduit. L'extrémité opposée de la barre 244, 250 est bifurquée et engage un arbre 252 entre deux rondel- i les de support 254 et 256, le tout étant maintenu en place ; par un écrou 258. La tige 252 peut se déplacer d'un mouve- ment alternatif dans un alésage 257, disposé concentrique- ment dans l'arbre 169 qui porte des roues dentées 168 et une roue dentée coulissante 170.
La partie extérieure de l'arbre 169 est munie de cannelures, comme en 259, à proxi- mité de la roue dentée 170, de manière à engager constam- ment cette dernière pour l'entraîner en rotation, tout en lui permettant un mouvement de translation effectif sur
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l'arbre. L'arbre 169 est également encoché en 261 (figure 11) et la roue dentée 170 est fixée au moyen d'une broche trans- versale 263 à l'arbre 252 animé d'un mouvement alternatif.
Ainsi donc, l'application d'une pression hydraulique appro- priée sur la face du piston 220, par l'ouverture 228 dans le cylindre 222, soulève le piston comme le montre la figu- re 12 et en conséquence, déplace vers la droite la barre 244 et l'arbre 252, pour amener la roue dentée 170 en prise avec le porte-satellites 172. Dans le cas présent, un res- sort de rappel de compression 267 est prévu dans le cylin- dre 222 et dans la position habituelle, la roue dentée cou- ' lissante 170 est donc en prise avec la roue dentée 172 atta-. chée au porte-satellites, pour assurer une commande d'avance au coulis@ @u 27.
En vue de connaître à tout moment la position de la roue dentée 170 et par conséquent la aituation de la transmission de la commande, il est prévu des interrupteurs de détection 270 et 272. Une came 274 est montée, de toute manière appropriée, sur la tige de piston 234, comme on l'a indiqué ici, par une pince "C". La came 274 engage un galet prévu sur le micro-interrupteur 272, qui ferme et ouvre celui-ci quand la tige 234 se déplace d'un mouvement alter- natif. Il est de même prévu, sur l'interrupteur 270, un galet 280 manoeuvré par un bras 274' monté pour se mouvoir avec l'arbre 252.
En assurant la combinaison des interrupteurs 270 et 272, la position de la roue dentée 170 peut être transmise à un système de commande automatique ou, en va- riante, utilisée pour provoquer le fonctionnement d'une si- gnalisation @umineuse indiquant à l'opérateur la situation de sa transmission, ou encore, assurer ces deux fonctions.
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"ACCESSORY FOR SURFACING HEAD AND CONTROL MECHANISM
FOR THIS "
The present invention generally relates to machine tools and more particularly to accessories for a continuous feed surfacing head as well as the associated drive mechanisms for machine tools.
Accessories for face milling heads are usually used to extend the working limits of a machine tool radially to its spindle, in order to perform face milling as well as a large number of others. - many operations on parts to be machined without requiring a substantial displacement of the latter. So far, in practice,
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the face mill head accessories were mounted in a fixed position relative to the spindle sleeve, either on the sleeve itself or on the spindle, and driven by means of a separate pinion.
A serious drawback of these accessories is that they are supported in a fixed axial position and incapable of ensuring a radial feed of the tool simultaneously with the feed of the spindle and that they are limited to the operations which can be carried out with the spindle. spindle prevented from moving axially.
The main object of this invention is to provide a boring and face milling head accessory for an expandable rotary spindle constructed so as to provide radial advance of the tool with the spindle which carries it. to progressively spaced positions from the spindle carriage, the radial feed of the tool thus providing an additional positioning axis for the machine.
Another object is to provide a control for the accessory of the boring and face milling head, which ensures either a progressive radial positioning of the tool, or a continuous radial advance thereof, while the tool is in progress. spindle is rotating for a turning cut.
Another object is to control a boring and face milling head accessory via the spindle and independently of the external links with the carriage carrying the latter, so that the accessory can be advanced by the spindle when advances the latter to axial positions spaced from the front of the brochb carriage.
Another object of this invention is to provide a position indicating device transmitting the radial position of a cutting tool on a face milling head attachment to a digital control system, in order to
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allow automatic positioning of the tool on the face milling head.
Another object of the present invention is to provide a face milling head attachment and a machine tool spindle where the drive device between the two is completely contained within the spindle made to operate by simply inserting the spindle. accessory of the face milling head in the latter, so that it can be transferred by automatic tool change equipment, in the same way as other tools for the same machine are handled.
Objects and advantages of the invention which have not been specifically explained above will appear better on reading the following description, made with reference to the accompanying drawings, where: FIG. 1 is a view in perspective, with parts removed, of a face milling head attachment constructed in accordance with the present invention; Figure 2 is a perspective view from the front of the accessory;
EMI3.1
Figures 3 and ": ,, - fits together show a vertical section through a spindle having a drive device for access; FIG. 4 is a perspective view of the spindle with the accessory mounted;
'"' - '' Figure 5 is a schematic view of the accessory through the broach Figure 6 is a view on a larger scale. in elevation, with part of the spindle in which it is mounted, seen in section; FIG. 7 is a view of the accessory on a larger scale, in elevation and partially in section;
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Figure 8 is a front elevational view of the accessory; Figure 9 is a section taken on line 9-9 of Figure 7; FIG. 10 is a view in elevation of the transmission of the advance for the operation of the control of the accessory passing through the spindle; Figure 11 is a section taken on line 11-11 of Figure 10;
Figure 12 is a section taken on line 12-12 of Figure 10, and Figure 13 is an enlarged elevational view of the transmission displacement mechanism.
Although a particular embodiment of the present invention has been shown in the drawings and will be described in great detail below, taken by way of example, it should be understood that no in no way intends to limit the invention to the specific form disclosed. On the contrary, the intention is to cover all equivalents, construction variations, modifications and uses within the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
Referring to the drawings, it will be seen that Figure 1 shows a face mill head attachment 20, constructed in accordance with this invention. The accessory 20 is intended to be supported by an extendable rotary spindle 21, shown in Figures 3 and 3a, and is shown as mounted on the front end of this spindle, in the standardized conical socket 22 thereof. , as shown in figure 4, for this purpose, the accessory is provided / a conical shank 23, constructed in such a way as to be retained so
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rigid and secure in the spindle socket by means of a controlled clamping bolt 24.
Referring in particular to Figures 1 and
2, it is seen that the boring and facing head attachment 20 of this invention comprises a body 25, generally cylindrical, having a front face 26 and a rear face 26 '. The accessory 20 being mounted in the spindle 21, the body 25 thereof rotates, driven by the rotation of the spindle in which it is rigidly fixed by its shank 23.
To ensure a radial movement of a cutting tool relative to the spindle, the accessory is provided with a transverse slide 27, received in a diametral notch
28, in the form of a relatively deep dovetail, formed in the front face 26 of the body 25; the slide 27 is mounted to slide, under the control of devices to be described below, by means of two corresponding tenons
30 dovetail shaped. Associated wall portions of the tenons 30 engage the walls of the notch 28 against which they bear to allow sliding movement of the slider 27, which is provided with a pair of noodles 33, 35. to receive a suitable tool holder, not shown. The tool holder can be fixed in the sockets by means of set screws 37 and 39 which screw into threaded passages.
As shown in Figures 3 and 4, the pin
21, constructed to receive the boring and face milling attachment 20, consists of an elongated cylindrical bar 44, advancing and retracting within a sleeve 45, rotatably mounted by means of bearings 46, for example, in the spindle carriage of the machine tool.
The spindle carriage includes a drive 48 for the spindle, mounted to rotate the sleeve 45 thereof and, therefore, the bar 44. To advance or re
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move the bar 44, the rear end of the latter is connected to a jack 49, able to move axially in the spindle carriage under the action of devices, shown here in the form of a series of assemblies 50 formed a hydraulic cylinder and a piston, to progressively advance the bar 44 to spaced positions relative to the sleeve 45 of the spindle. In this case, the assemblies 50 are connected to the jack by a control 51 comprising a double rack and a pinion.
In accordance with the present invention, the reaming and face milling head attachment 20 is constructed to advance a cutting tool radially with respect to the spindle, for machining purposes, to any position of transl @ on of the spindle. bar 44. For this purpose, the control of the transverse slide 27 of the accessory 20 is effected by the intervention of the bar 44 and independently of any external connection with the sleeve 45 of the spindle or the spindle carrier itself. In addition, the accessory can be positioned axially, by advancing the bar 44 to any position required by the shape of the workpiece.
To this end, the slider control is disposed inside the face mill head and includes a gear transmission (Figure 1) which engages the teeth of the racks 70 formed on the opposing interior surfaces 72 of the tenons 30 of the slider. . The transmission comprises a pair of rack pinions 75, keyed or otherwise disposed non-rotatably on a shaft 77. The pinions flank a main drive gear 79, freely rotating in a notch 81 formed between the tenons. 30. The shaft 77 has a reduced diameter end 84, received in bearings 86 fixed, in the case of that shown in Figure 1, in
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a flanged support cap 90 mounted in a countersunk bore 92 by Allenhead screws 94.
One or more bores 92 allow for convenient assembly of the drive transmission in the face mill head which otherwise may be cast as a single piece. We can; provide a similar cap (not shown) on the opposite side of the surfacing head, in order to facilitate the assembly of the transmission.
According to the invention, the power necessary to move the slider 27 in the notch 28 is transmitted to the latter directly by means of the spindle. The control is ensured by a transmission of the advance in the spindle carriage; the arrangement is such that the passage of energy in the spindle is uninterrupted on the translation of the spindle bar 44.
To this end, control rods 100 and 101 are provided, disposed longitudinally, for axial movement in the spindle bar, in bores 103 and 105 offset relative to the bar 44, in order to avoid interference with the controlled fixing bolt 24 and its actuating mechanism which passes through the center of the bar.
Control rods 100 and 101 are aligned with bores 103 'and 105' provided in the face mill head attachment when the face mill head is mounted in the spindle. The energy for operating the spindle control rods 100 and 101 is provided by the feed transmission supported inside the spindle carriage, near the rear end of the sleeve 45, the transmission is capable ensure the translational movement of the rods 100 and 101 which can extend alternately in the bores 103 'and 105' of the surfacing head, to abut the rear ends 106 and 107, in the form of a rod , control racks 108 and 109 respectively.
The racks 108 and 109, respectively, mesh with
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intermediate gears 111 and 112 which, in turn, mesh with the main drive gear 79.
Sprockets 111 and 112 are keyed or otherwise secured, in a suitable manner, to shafts 115 and 116 supported in the body 25 of the attachment. Bores drilled right through, such as bore 118, are provided for assembly, much the same way that bore 92 is provided for assembly of main drive gear 79.
Considering the transmission of the command contained in 1 :. The face milling head as a whole, it can be seen that the axial movement of the control rod 100 or of the rod 101 in the spindle will cause, via the racks 108 and 109, the rotation of the associated pinion 111 or 112 and therefore the rotation of the main toothed wheel 79, in one or the other direction.
While the toothed wheel 79 rotates freely in the notch 81 and does not itself engage the tool slide 27, it is keyed on the shaft 77, as do the toothed wheels 75 which engage the rack 70 on. the tenons 30 of the slide 27. Thus, the rotation of the toothed wheel 79 communicates the rotation to the toothed wheels 75, in order to drive the racks 70 and ensure the translation of the slide 27 in the notch 28 face milling head.
It will be further observed that there is direct drive engagement throughout the transmission and forward movement of rod 100, for example, will impart clockwise movement to pinion 111 (as in FIG. 6) and a counterclockwise rotation of the toothed wheels 79 and 75, to cause a radial movement of the slide 27 outwardly. This movement has the effect of initiating the rotation of the pinion 112 in the direction of the needles of a watch and thus causing a
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rearward movement of the rack 109.
It can now be seen that when the control rod 100 has made its full travel forwards, the rack 109 is in effect "raised" in order to return the slide 27 radially inward. In this way, a positive control of the slide is ensured and it can be controlled instantly by the two rods; likewise, the relative position of the control rods determines the position of the tool slide at all times, which is an important feature when using digital controls.
It will now be appreciated that another object of the invention is achieved, namely the commando ensured completely by the engagement of the spindle which allows the use of automatic tool drivers. Referring to Figure 3, it can be seen that once the taper shank 23 of the surfacing head has been received in the taper bush 22 of the spindle and the fixing bolt 24 has been inserted and fixed in the threaded bore 60, no further maneuver is required to engage the surfacing head controller. It is now possible, by means of the control rods provided in the spindle, to exercise complete control over the position and the advancement speed of the slide 27 of the tool in all the positions of the spindle, whether or not it is rotating.
Part of Figure 4 is cut away, to show that the control rods 100 and 101 butt at the ends 106 and 107 of the racks 108 and 109 in the face mill head, but are not assembled in any way. to these. In order to ensure correct alignment of the spindle control rods with the bores of the face milling head, there is provided, i on the spindle, a guide key (figure 4), received in an associated groove 127 on the accessory 20 of the
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face milling head (figure 7). These elements are so constructed that the accessory 20 cannot be received in the spindle unless it is aligned.
Once aligned, the ends of the control rods 100 and 101 can be received in the bores 103 'and 105', respectively, still abutting the racks 108 and 109, as previously described.
Due to the presence of the simplified driving device just described, a predetermined movement of the control rods 100 and 101 which extend longitudinally of the spindle will result in an advance movement. controlled by slide 27.
Thus, the present invention provides a novel command and control arrangement, ensuring a radial advance of a cutting tool carried by the slide of the surfacing head which, due to the advantageous use of push rods axially controlled, may be disposed within the spindle carriage rather than some other part of the assembly between the faceplate head attachment and the spindle nose and may have advantageous use. geux of the existing feed transmission elements, already mounted, for other purposes, in the spindle carriage itself. This advance transmission is schematically illustrated in exemplary form in Figure 4 and in fuller structural detail in Figures 10 through 13.
On the other hand, in accordance with the present invention, the advance transmission 140 is constructed and arranged so as to provide several axial advances to the control rods 100 and 101. Thus it is possible apply any of these feed rates to the tool (not shown) attached to slider 27. Referring first to Figures 4 and 5, it can be seen that the rotation of the
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spindle bar 44 is provided by means of the sleeve 45 driven by a ring gear 142. Variations in the speed of rotation of the spindle can be obtained by the intervention of a control 144, which can be of a any known type.
Since the rods 100 and 101 are offset within the rotating spindle, it is envisioned that the translational energy of the rods be obtained by a differential mechanism, operating from rotating pinions. With particular reference to FIGS. 3, 3a and 4, this conversion of a rotary control into an axial translation of the rods 100 and 101 is carried out as follows. The straight ends of rods 100 and 101 extend into a pair of longitudinal notches 103 "and 105" formed in the spindle behind and in communication with bores 103 and 105. .
Each of the control rods is coaxially aligned with a screw 14? abutting at its end and is screwed into a nut 149 fixed inside the longitudinal notches 103 "and 105" It is seen that the rotation of the screw 147 in the nut 149 moves the associated control rod 100, 101 in the spindle. To absorb the final thrust, a thrust bearing is interposed between each screw and the associated control rod which has a thinned portion 100 ', 101' s 'fitting into a bore 147' of the screw.
To rotate the screw 147, this demise is attached to a splined shaft 152 which extends rearwardly from the screw, and slides into a pinion 153 which overturns it. Two pinions 153, one for each screw 147 and each of the control rods 100 (and 101, -are mounted to rotate with the spindle bar and are supported for this purpose by the right end of the sleeve 45. For mounting the pinions 153, a bearing ring 154 is
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fixed to the end of the sleeve and provided with bores 155 intended to receive these pinions.
In addition, the bearing ring supports, by means of the pinion 153, a toothed crown 156 provided with internal teeth 157 meshing with the pinions 153; the toothed ring 156 can rotate around the spindle and the ring 154 which supports it.
It will be seen from Figure 4 that the rotation of the ring gear 156 around the spindle bar 44 at a different speed from that at which the spindle is driven, causes the rotation of the pinions 153. As the latter sliding on the splined shafts 152, these will rotate at the same time as the pinions, which causes the translation of the rods 100 and 101 through the action of: 'nut 149 and screw 147.
Furthermore, although the 100 e @ 101 ties move in a trans movement; lation, the pinions 153 remain in constant engagement with the ring gear 156, since the splined shafts 152 little. may be moved axially by means of the pins 153, without physically moving the latter. The spline connections between pinions 153 and shaft 152 also allow axial movement of spindle bar 44, relative to sleeve 45, with uninterrupted control of slider 27 of the face mill head.
It will be appreciated, however, that variations in the feed rate, as a function of the speed of the spindle, can easily be obtained by varying the rotational window of the toothed ring 156 relative to the spindle bar. The present invention provides a new arrangement for achieving this goal.
Thus, to ensure the maximum of possibilities in the use of the surfacing head, an energy transmission device is provided allowing the speed of the crown to be varied to a large extent.
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toothed 156. To this end, a double energy input is provided, integrated by a transmission system providing the control rods with a unit variable output. Referring to Figures 4, 11 and 12, it can be seen that there is provided a ring gear 160, mounted in this case, for convenience, near the ring gear 156, but in such a way that it cannot be rotated with respect. to spindle bar 44. Ring gear 160 communicates the speed of the spindle to a pinion 162 attached to a shaft 164 which carries a pinion 166 near its other end.
This pinion 166 is in mesh with a pinion 168, fixed to a shaft 169 carrying a pinion 170 sliding axially thereon. As will be seen below, the pinion 170 can move, to form part of a control device for an auxiliary machine tool element. For the purpose of this part of the description, however, pinion 170 is engaged with pinion 172, as shown in the dotted lines, to form part of a planetary gear 173 including here a planet carrier. 174.
The second energy input from the dual input to transmission 173 is provided by a variable drive, 180, of a well-known construction, which can be manually or digitally controlled as part of the main machine transmission connected to other elements of it. If desired, transmission 17; can be designed to receive an input, depending on the movement of another part of the machine. The variable drive is connected to the transmission by means of an input shaft 182 and a bevel input gear 183 to a bevel gear 184 driving a cross shaft 186 to which is attached in view. of its drive, a pinion 188.
The latter engages an input planet gear 190, attached directly to a shaft 192 which carries the sun gear 194 of the transmission.
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mission. By now providing, to the differential planetary transmission, a first input which is proportional to the rotation of the spindle, and a second input which can be varied at will, due to the application of the spindle. well known principle of the differential planetary gear one can derive a precisely controlled output, transmitted to the ring gear 156. The planetary gear 194 engages one of the planet gears 196, while another planet gear 198 engages an output toothed wheel 200, mounted on a shaft 202 carrying a toothed wheel 204, which, as will be seen, engages the toothed ring 156 around the spindle 44.
The speed of rotation of planet gear 196 is a function of the command communicated to it by the rotation of the planet carrier driven by wheel 170, as a function of the speed of rotation of the spindle and of that which is applied to it. communicated by the intermediary of the planetary toothed wheel 194 driving one of its planet wheels. The output of the transmission by the planetary gear 198 is therefore a combined function of the rotation of the spindle and the precisely controlled variable drive 180.
It will be appreciated that when the control of the toothed ring 156 drives the latter at the same speed as the spindle, the rods 100 and 101 do not turn and consequently, there is no translation of the transverse slide. 27. However, the present arrangement is such that, by means of a suitable control of the variable control 180, it is possible to transmit to the ring gear 156 a higher speed of rotation than that of the spindle bar 44 and it follows that the Toothed wheels 153 are driven in rotation and cause a translation of the rods 100 and 101, in order to drive the slide 27 in one direction or the other.
The fact that a larger
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relative rotation of ring gear 156 causing slide 27 to move left or right is only a matter of construction.
As noted above, the construction of a face milling head attachment for a digitally controlled machine tool poses the problem of determining, at any time, the precise position of the tool during operation of the tool. the surfacing head, in relation to the workpiece. It is a feature of the present invention that the precise position of the tool can be determined at any time and this is a new feature of the training device which has been described above.
It has been stated that the control rods 100 and 101 are connected to the slider 27 of the tool in such a way that a forward movement of one of them in its bore determines a proportional movement towards the back. - laugh at the other. It is clear, however, that by determining the relative position of the racks 108 and 109, it is also possible to determine the precise position of the slide of the tool. It is then easy to determine the position of the tool used, adjusted by means of a suitable tool holder (not shown) in fixed bushes 33, 35. As the control rods 100 and 101 are in constant abutment with the racks 108 and 109, these rods also move in identical quantities with respect to each other.
Consequently, the determination of the relative position of the rods 100 and 101 will give the position of the tool on the slide 27. The relative position of the rods 100 and 101 is at all times in relation through the intermediary of the transmission 173. , with the angular position of the control input shaft 182. In other words, the position of the control rods is a function of the rotation of
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the spindle and the rotation of the shaft 182. Referring to Figure 4, we see that this information is received by an information box 210, connected to the shaft 182, in order to detect at any time the position angular of it.
The information box may be of any suitable electrical or mechanical construction, comprising, for convenience, one or more servo motors for determining the position of the element for which this box has been intended. and which, in this case, the tool on the accessory of the face milling head. This information can be used to allow the execution of tool movements automatically, between specified coordinates, when using a numerical control.
The invention also provides that the drive 173, which can be used as described to cause the couliaseau carrying the tool of a face mill attachment to move again, can also be used to provide an entry of the face. energy to other parts of the machine tool which do not specifically relate to the present invention. Thus, in some cases, it is desirable to be able to cause a translational movement of the spindle carriage, table or machine tool carriage, as the case may be, at a speed which is responsive. - tion of that of the spindle, and not a drive over a certain distance per unit of time. The invention contemplates a way of accomplishing this without adding other elements; machine that would increase the price and size of the tool.
Thus, the toothed wheel 173, which can move as indicated above, constantly rotates at a speed proportional to that of the spindle. By moving the toothed wheel 170 to the right, as shown in Figure 5, it engages the input wheels 190, 188, 184 and 183 as well as with the shaft 182. We therefore communicate
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quer, by means of the variable control 180, a control which is a function of the speed of the spindle, and the toothed ring 172 will be free of no-load tournor so that the control via the transmission sion 173 is effectively disengaged.
The actual displacement of the toothed wheel 170 can be carried out automatically, or manually, and in the present case, it can be carried out by means of a piston 220 (FIG. 12) sliding in a cylinder 222, formed in the housing 224, around the transmission 140. A plug 226, screwed into the end of the cylinder 222, is provided with a passage 228 through which it can be supplied with pressurized fluid. To move the toothed wheel 170 from the piston 120, which has a groove at 230 and which is provided with an O-ring seal 232, a piston rod 234 is used, also having a groove 236 and provided with a seal ring 238 preventing leakage of oil through the reduced diameter portion 240 which supports the piston rod 234 in its alternate movement.
The outer end of the rod 234 is of reduced diameter and threaded as in 242; a displacement bar 244, pierced with a hole 246 at one of its ends, is attached by a nut 248 to the portion 242 of reduced diameter. The opposite end of the bar 244, 250 is bifurcated and engages a shaft 252 between two support washers 254 and 256, the whole being held in place; by a nut 258. The rod 252 can move in a reciprocating motion in a bore 257, disposed concentrically in the shaft 169 which carries toothed wheels 168 and a sliding toothed wheel 170.
The outer part of the shaft 169 is provided with splines, as in 259, near the toothed wheel 170, so as to constantly engage the latter to drive it in rotation, while allowing it a movement of. effective translation on
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the tree. Shaft 169 is also notched at 261 (Fig. 11) and toothed wheel 170 is secured by means of a cross pin 263 to shaft 252 reciprocating.
Thus, applying an appropriate hydraulic pressure to the face of piston 220, through opening 228 in cylinder 222, lifts the piston as shown in Fig. 12 and accordingly moves to the right. the bar 244 and the shaft 252, to bring the toothed wheel 170 into engagement with the planet carrier 172. In the present case, a compression return spring 267 is provided in the cylinder 222 and in the position Usually, the sliding gear 170 therefore engages the attachable gear 172. ched on the planet carrier, to ensure an advance control of the grout @ @u 27.
In order to know at all times the position of the toothed wheel 170 and therefore the position of the transmission of the control, detection switches 270 and 272 are provided. A cam 274 is mounted, in any suitable manner, on the piston rod 234, as indicated here, by a "C" clamp. Cam 274 engages a roller provided on microswitch 272, which closes and opens the latter when rod 234 reciprocates. Likewise, on the switch 270, a roller 280 operated by an arm 274 ′ mounted to move with the shaft 252 is provided.
By providing the combination of switches 270 and 272, the position of toothed wheel 170 can be transmitted to an automatic control system or, alternatively, used to cause the operation of an illuminated signal indicating to the operator. operator the situation of its transmission, or to perform these two functions.