Dispositif de commande d'un chariot porte-outils de tour automatique. En général, les chariots porte-outils de tour automatique comportent un coulisseau transversal et un coulisseau longitudinal, com mandés chacun par une -came. Pour chaque pièce -différente<B>à</B> usiner, il -est nécessaire, de prévoir des profils de cames spéciaux, calculés selon la longueur de la portée<B>à</B> usiner, d'une part, et la vitesse d'avancement, d'autre part.
En effet, selon le<B>métal</B> employé, -des vi tesses de coupe différentes doivent être adop tées. La came commandant l'avancement du coulisseau présente en général un profil pro gressif calculé de manière<B>à</B> obtenir la vitesse d'avancement maximum possible selon le métal employé, la longueur du profil étant calculée de manière à obtenir un déplacement dudit coulisseau correspondant à la longueur de la portée<B>à</B> usiner, Par contre, la came commandant le coulisseau transversal pré sente un profil circulaire centré sur l'axe de rotation de la came. Celle-ci provoque la> mise en position de travail du chariot et le retrait de celui-ci -après usinage<B>de</B> la portée.
La longueur angulaire du profil circulaire est en général calculée de manière à maintenir l'outil en, position de travail seulement pendant le temps nécessaire à l'usinage de la pertée. L'angle de rotation -de Parbre à cames restant <B>à</B> courir après usinage de la portée peut dès lors être parcouru<B>à</B> grande vitesse afin -de diminuer le temps: mort.
Cette -construction, si elle permet d'obtenir des temps d'usinage très courts, oblige par contre,<B>à</B> prévoir un jeu de cames pour chaque pièce envisagée -et le changement des cames entre chaque série -de pièces différentes. On a donc, d'une part, un capital assez élevé<B>à</B> engager pour la -confection de ces jeux de cames et, dautre part, un temps U\arrêt #êIu tour assez considérable entre chaque série de pièces différentes pour permettre le change ment desdites cames..
Certains constructeurs ont<B>déjà</B> proposé des dispositifs de commande pour tours auto matiques, qui éliminent en partie les incon vénients cités. On a monté sur le tour une butée réglable fixant la position de repos #de, la coulisse longitudïnale, et grâce<B>à ,</B> laquelle cette position die repas peut être choisie et fixée sans nécessiter le changement de la came do commande<B>à</B> profil progressif.
On a aussi monté sur l'extrémité du poussoir de com mande de la coulisse longitudinale, un organe réglable permettant de modifier la longueur de ce poussoir, et donc de choisir et de fixer la position longitudinale du chariot en fin de course de travail, sans nécessiter le change ment de la came de commande à profil pro gressif. Enfin, on, a encore proposé de prévoir des organes réglables permettant de modifier et de fixer à volonté le rapport de transmis sion des mouvements entre la came de com mande à profil progressif et la coulisse.
Les tours qui comportent l'un ou l'autre de ces -dispositifs permettent certainement de réaliser, d'ans -des cas déterminés, une écono mie importante<B>de</B> temps, car ils permettent l'usinage à l'aide d'une seule et même came de commande<B>à</B> profil progressif, de pièces ,semblables et<B>de</B> longueurs différentes. Les tours automatiques, qui comportent des or ganes de réglage permettant de modifier et de fixer le rapport de transmission entre la came et sa coulisse, permettent en outre l'usi nage de pièces semblables dans des matières différentes, et d'adapter l'avancement<B>du</B> chariot, c'est-à-dire l'épaisseur<B>du</B> copeau<B>à,</B> chaque matière, tout en -conservant toujours la même came<B>à</B> profil progressif, seule la came<B>à</B> profil circulaire devant être changée.
Comme aujourd'hui les industriels ont une très grande demande de petites séries de pièces très différentes les unes des autres<B>-</B> ceci est spécialement le cas dans la construc tion d'avions -, il n'est plus possible, à l'aide des tours munis des dispositifs cités, de satis faire à ces demandes, car ces tours n'étant pas prévus pour permettre l'usinage de pièces très différentes les unes des autres<B>à</B> l'aide des mêmes cames & commande, nécessitent<B>de</B> prévoir, entre deux séries de pièces, un temps mort relativement long pour permettre, le changement soit -de, la came à profil progres- sif, soit de la came<B>à</B> profil circulaire.
Il est<B>à</B> remarquer que la came<B>à</B> profil circulaire peut, selon le cas, être conservée pour l'usinage de deux pièces différentes, mais occasionne alors, pour l'une des deux pièces (la plus courte), une perte de temps, le chariot porte-outil restant -en position avan cée pendant un temps plus long que néces saire; en d'autres termes, sa longueur angu laire ne correspond plus à la longueur angu laire nécessaire pour effectuer l'usinage désiré<B>'</B> La présente invention a pour objet un dis positif de commande d'un chariot porte-outil de tour automatique présentant un coulisseau longitudinal et un coulisseau transversal dont les déplacements de l'un sont commandés in dépendamment des déplacements de l'autre, par l'intermédiaire d'organes de transmission actionnés par des cames;
l'une de ces der nières, destinée<B>à</B> la commande de l'avance ment de l'outil, présente un profil progressif, tandis que l'autre, destinée à la mise en posi tion de travail ci, au retrait -de l'outil, présente un profil circulaire centré sur l'axe de rota tion de la came.
Ce dispositif élimine les in convénients cités par le fait que les organes de transmission disposés entre la came<B>à</B> pro fil progressif et son coulisseau comportent des organes de réglage permettant de modifier et de fixer<B>le</B> rapport de transmission des mouvements entre la came et son coulisseau et donc la vitesse d'avancement -de ce dernier, des moyens de réglage étant prévus pour choi sir et fixer la longueur angulaire active du profil progressif de ladite came, tandis que la. came<B>à</B> profil circulaire est constituée par au moins deux éléments disposés côte<B>à</B> côte et dont les arcs de leur profil circulaire ont le même rayon, des moyens étant prévus pour choisir et fixer la position angulaire relative i des deux parties<B>dé</B> la came.
Le dessin annexé représente, schématique- nient et<B>à</B> titre d'exemples, deux formes d'exé- eution du dispositif #de commande selon l'in vention.
La fig. <B>1,</B> est un schéma d'une première forme d'exécution; La fig. 2 est une vue en coupe, partielle selon la, ligne A-A de la fig. <B>1;</B> La fig. <B>3</B> est une vue en coupe partielle ,selon la ligne B-B de la fig. 4; La fig. 4 est une vue de face de la came de commande -du coulisseau transversal;
La, fig. 5 est une vue en perspective de la -came<B>de</B> command du coulisseau trans- versal; La fig. 6 est une vue en plan d'un élément, de la came représentée à la fig. 5; La fig. 7 montre, schématiquement, une seconde forme d'exécution des organes de transmission prévus entre le coulisseau longi tudinal et sa -came de commande; La fig. 8 est une vue en coupe partielle suivant la ligne C-C de la fig. 7; La fig. 9 est une vue en coupe suivant la ligne D-D de la fig. 7.
Selon la fig. 1, un bâti 1 présente des paliers<B>2-3</B> destinés<B>à</B> recevoir un arbre<B>à</B> cames 4, qui porte une came 5 pour la, com mande des mouvements du coulisseau trans versal 6. Sur l'une des extrémités de cet arbre à cames 4 est fixé un pignon d'angle 7 ,en prise avec, -un autre pignon d'angle<B>10</B> monté sur un second arbre<B>à</B> cames<B>9,</B> qui porte une came 8 pour la commande des mou vements du coulisseau longitudinal<B>11.</B> Ce coulisseau est rappelé en position de début de chariotage par un ressort<B>à</B> compression 12 dont l'une des extrémités,
prend appui sur une pièce solidaire du coulisseau transversal<B>6</B> et dont l'autre s'appuie sur le coulisseau longi tudinal<B>11.</B> Ce dernier est poussé contre l'ac tion du ressort 1-2 par une vis-<B>17</B> traversant un doigt 13 fixé sur l'extrémité d'une barre, 14 coulissant dans un logement 16 pratiqué dans le bâti 1. Afin de permettre les mouve ments du coulisseau transversal, cette vis 17 exerce sa poussée sur une nervure<B>17b</B> du coulisseau 11. La vis 17 est arrêtée par un écrou l7a et permet die régler la longueur de la barre 14. Une butée réglable constituée par une vis.<B>25.</B> vissée dans une partie -du bâti et arrêtée par un écrou 25a, limite les déplace ments du coulisseau<B>11</B> -dans un -sens.
Sur l'autre extrémité de la barre 14 est fixée une tête,<B>18</B> comportant une rainure.<B>19.</B> Dans cette dernière coulisse un doigt 20 monté sur une vis 21 solidaire d'un levier coudé 22 pivoté en 23 sur le bâti et dont l'une des extrémités porte un galet 24 roulant sur le profil de la came<B>8.</B>
Le coulisseau 6 est rappelé en position de repos par un ressort (non représenté) et est actionné contre l'action de celui-ci par un sec teur denté 45 en prise avec une crémaillère 26 solidaire du coulisseau 6. Ce secteur denté est pivoté sur un axe<B>28</B> tenu rigidement par des goupilles 29 dans, des logements prévus dans le, bâti 1. Ce secteur denté comporte deux bras, entre les -extrémités -desquels -est pivoté un galet<B>30</B> roulant sur la came<B>5 à</B> profil circulaire, fixée rigidement sur l'arbre à cames 4.
Cette came est constituée par -deux seg ments ouëlëmentsi àa et 5b présentantcliacun deux rampes 31a, 32a et<B>31b, 32b,</B> reliées par un, arc de cercle<B>33</B> centré sur l'axe -de rota tion de la came. Comme indiqué en fig. 4, le rayon de l'arc de cercle est le même pour les deux segments et les angles au centre des deux arcs, sont de préférence égaux entre eux, de sorte que ces deux segments présentent des profils circulaires-<B>de</B> longueurs angulaires égales et se recouvrant exactement. Chaque segment est pourvu d'une ouverture circulaire 36 destinée au passage de l'arbre à cames 4 et d'une fente 37 permettant d'enfiler le seg ment sur l'arbre à cames par des empreintes 38 (fig. 5) prévues sur ce dernier.
Afin de maintenir les segments l'un par rapport<B>à</B> l'autre dans la position angulaire désirée, une denture radiale 39 est prévue sur une partie annulaire de chaque segment. Les deux seg ments sont montés côte à côte, leurs dentures se faisant face, sur l'arbre, à cames, 4, et sont serrés à l'aide d'un écrou 40 contre une bague 41 maintenue rigidement par une goupille 42 sur l'arbre à cames 4. Un prisonnier 43a soli daire d'une bague intermédiaïre, 43 est engagé dans un perçage 43b prévu dans, l'un,des seg ments,<B>de</B> manière<B>à</B> fixer la position angu laire ide la came<B>5</B> par rapport<B>à</B> oette bague intermédiaire 43.
Une -,cl.enture radiale 35, prévue sur l'une & s faces de chacune des bagues 41 et 43, permet de caler la came<B>5</B> dans J'angle d6siré par rapport<B>à</B> son arbre <B>à</B> oa.mm <B>-</B> 4, Le fonctionnement de ce dispositif de com mande est exactement similaire à celui des dispositifs connus;
toutefois, la vis de, ré glage 17 permet de réduire la valeur du dé placement imprimé par la came<B>8</B> au coulis- seau <B>11.</B> En effet, la longueur de la barre- 14 détermine le point d'attaque du galet 24 sur le, profil de, la came<B>8,</B> point<B>à</B> partir duquel cette came actionne le coulisseau 11 contre l'action de son ressort 12. En d'autres termes, cette, vis,<B>17</B> permet de, régler la. longueur angulaire active du profil de la came 8 en fonction de la position d'arrêt -d'avancement du coulieseau.
La butée réglable<B>25,</B> par contre, permet. de fixer la position de repos du coulisseau et de déplacer cette position<B>le</B> long de la pièce à usiner et de l'amener en face du début de l'usinage envisagé. Il est évident que toutes choses restant égales, une modification<B> & </B> la, position de repos du coulisseau détermine une variation -de la longueur angulaire active du profil de la came<B>8.</B>
On voit que grâce<B>à</B> ces deux organes de réglage (butée réglable<B>25</B> et longueur ré glable de la. barre W, la, longueur angulaire active -die<B>la,</B> came. peut être réglée indépen damment des positions de repos et d'arrêt d'avancement du coulisseau.
Les organes die réglage prévus sur les organes de transmission disposés entre le cou- lisseau longitudinal 11 et la. came de co#m- mande 8 permettent de modifier la vitesse d'avancement du couliseau sans nécessiter le changement de la came<B>8.</B>
En effet, la position du doigt 20 par rap port au point de pivotement 23 du levier 22 détermine la longueur<B>du.</B> bras de levier et donc le rapport<B>dé,</B> transmission des mouve ments entre la came 8 et, le coulisseau 11. Ainsi, pour une même vitesse de rotation de la came 8, les déplacements du coulisseau 11. sont plus ou moins rapides selon la position du doigt 20.<B>Il</B> est évident que la valeur des déplacements du coulisseau, 11 est fonction de la vitesse d'avancement c'est-à-dire de la, lon gueur du bras de levier. Toutefois, le dé- acement du coulisseau. 11 peut toujours être ramené à la valeur désirée par réglage de la vis<B>17.</B>
On voit donc que ces deux réglages (lon gueur angulaire active du profil de la came et rapport de transmission des mouvements) permettent de choisir la vitesse de l'avance ment selon le métal<B>à</B> usiner, et la valeur des déplacements du coulisseau selon la longueur de la portée à usiner, tout en conservant ton- jours la, même came 8.
La came 5 comportant deux segments à profil circulaire semblable, permet par déca lage de l'un des segments 5a par rapport à, l'autre 5b de faire varier la longueur angu laire du profil circulaire -de cette came. Ainsi, il est possible d'adapter cette 'longueur angu laire an temps nécessité par l'usinage envi sagé. Le rapport de transmission entre la came <B>5</B> et la came<B>8</B> étant en général choisi égal<B>à</B> <B>1,</B> les vitesses angulaires de ces deux cames sont donc égales entre elles. Il s'ensuit que la longueur du profil circulaire de la came 5 doit être réglée, de manière<B>à,</B> correspondre ap proximativement<B>à,</B> la longueur active<B>du</B> profil progressif de la came<B>8.</B> Toutefois, la longueur angulaire du profil circulaire est choisie légèrement plus grande, que la lon gueur angulaire active de la came 8.
Ceci afin que<B>la</B> came<B>5</B> provoque, la mise en posi tion de travail de l'outil peu avant son ac- tionnement par la came 8, et provoque le retrait de l'outil peu après la fin de son actionnement.
Afin de permettre le réglage exact des positions angulaires réciproques des deux cames, le calage de la came 5 sur son arbre <B>à</B> cames peut être réglé par décalage de la bague infermédiaire 43 par rapport à la bague 41, fixée rigidement sur l'arbre<B>à</B> cames 4. Un gflissement de ces dieux bagues l'une par rapport<B>à</B> J'autre pendant le fonctionnement du tour est empêché par l'interpénétration de leurs den-hi,res radiales. La position angulaire de la came<B>5</B> par rapport<B>à</B> la bague inter médiaire, est fixée par le prisonnier 43a.
Enfin, le glissement de l'un des segments par rapport<B>à</B> l'autre en cours d'uis#ina.,oe est empê- <B>1</B> ehé par interpénétration de leurs dentures ra- diales. On voit donc que le serrage de l'écrou 40 assure le calage de la came sur son arbre ainsi que celui des segments.
Les. tours automatiques modernes étant en général aménagés pour recevoir plusieurs n outils portée par différents chariots comman dés simultanément ou consécutivement au cours d'une rotation des arbres, à cames, il est avantageux de prévoir un montage de la came 8 sur son arbre semblable à celui de la came <B>5,</B> la came,<B>8</B> étant cependant constituée par un seul segment. Ainsi, il est possible de fixer <B>à</B> volonté et selon les besoins, au cours d'une révolution des arbres<B>à</B> cames, l'instant où celles-ci provoquent l'actionnement du chariot porte-outils.
De ce qui précède, il ressort que le dispo sitif qui fait l'objet de l'invention permet de réduire au maximum le temps nécessaire pour l'usinage d'une pièce donnée quelconque. En effet, il suffit pour cela de choisir l'avance ment maximum possible pour le travail à effectuer par réglage de la position du doigt 20, puis -de déduire la longueur angulaire ac tive -des -cames selon la longueur<B>-de</B> la portée <B>à</B> usiner.
Dans ce cas, l'opération -d'usinage est terminée dans le temps minimum, c'est-à- dire après un déplacement angulaire mini mum des arbres<B>à</B> cames, de sorte que l'angle de rotation non actif des cames (angle pendant lequel aucune des cames n'agit sur<B>le</B> chariot) correspond approxima tivement à l'angle de rotation improductif de l'arbre<B>à</B> cames (angle pendant lequel aucun travail n'est effectué). Il s'ensuit que cet arbre peut être actionné<B>à,</B> vitesse accélérée approximativement pendant toute sa rotation angulaire, improductive.
En choisissant convenablement les divers réglages décrits, il est donc possible de ré duire au maximum le temps nécessaire à une révolution complète des arbres à cames, c'est-à- dire d'un cycle complet d'opérations, et ce, sans nécessiter le changement des cames.
En outre, grâce aux divers réglages pré vus et décrits ci-dessus, les mêmes cames sont utilisées pour l'usinage d'un nombre consi dérable de pièces différentes. Le dispositif décrit permet -donc de ré duire, dans une notable mesure, le prix de re vient d'une pièce donnée quelconque. En effet, non seulement il est possible de suppri mer les nombreux et coûteux jeux de cames nécessaires pour le travail avec les tours con nus, mais il est encore possible de réduire, dans une notable mesure, le temps d'arrêt du tour entre deux séries de pièces différentes, les réglages décrits ci-dessus étant très faciles à faire. Ainsi, ce tour permet d'envisager la fabrication de relativement petites séries de pièces sur un tour automatique, alors que jusqu'à ce jour ces petites séries de pièces de vaient être prévues sur -des tours<B>à</B> main.
Le dispositif décrit ci-dessus présente toutefois un léger inconvénient. En effet, la, commande de la barre 14 étant effectuée par l'intermédiaire d'un levier pivoté en<B>23,</B> les déplacements du coulisseau ainsi que les vi tesses d'avancement de celui-ci sont fonction non seulement -du bras de levier, mais -encore -de l'angle formé par le levier 22 et la barre 14.
Toutefois, l'erreur n'est pas très appré ciable, car il est toujours possible de régler la position de début d'usinage du chariot de manière que le mouvement oscillant du levier 22 s'oit réparti de part et d'autre d'une posi tion médiane normale<B>à</B> la barre 14.
Dans certains cas cependant, -cette erreur peut être gênante, et il est possible d'y remé dier en commandant la barre 14 par l'inter médiaire de plans inclinés (fig. 7 à 9). La commande du coulisseau transversal n'est pas représentée<B>à</B> la fig. <B>7,</B> celle-ci étant en tous points semblable<B>à</B> celle -décrite en référence aux fig. <B>1 à 6.</B>
La came<B>8,</B> montée sur l'arbre<B>à</B> cames<B>9,</B> actionne un secteur denté<B>50</B> portant un galet <B>51</B> roulant sur le profil de<B>le,</B> came. Cesecteur #den#6 est pivoté en<B>à</B> 2 sur une partie du bâti, et sa denture est en prise avec celle d'une crémaillère<B>53</B> guidée dans. un Io, & ,.em-ent pra tiqué -dans le bâti #du tour. Cette crémaillère <B>53</B> est retenue dans son logement par une bande de retenue 54 (fig. <B>9)</B> vissée sur le bâti. Sur l'une des extrémités, cette crémaif- lère est évasée et porte, fixée au moyen d'une vis-pivot 55, une plaque d'entraînement 56.
Cette dernière comporte une, lumière<B>57,</B> de forme allongée, dans laquelle coulisse un doigt 58 solidaire de la barre 14 guidée dans des logements 16 prévus dans le bâti. La position angulaire de la plaque 56, c'est-à-dire l'angle formé par la, lumière 57 et l'axe de translation ,de la crémaillère peut être réglé<B>à</B> volonté par pivotement de la plaque 56 sur la vis-pivot <B>-55.</B> La position angulaire choisie peut être fixée par serrage -de vis<B>59</B> se vissant dans la partie évasée de la crémaillère et passant par des fentes en are de cercle<B>60</B> prévues dans la plaque<B>56.</B>
Le réglage du rapport de transmission des mouvements de. la. came<B>8</B> au coulisseau<B>11</B> s'effectue, ici par -simple réglage de la posi tion angulaire de la plaque<B>56.</B> Lorsque la lumière<B>57</B> se trouve orientée parallèlement<B>à</B> la direction- de translation de, la crémaillère, le déplacement du coulisseau est nul, alors qu'il est maximum lorsque cette lumière est orientée perpendiculairement<B>à</B> la direction de translation de la crémaillère. Il est évident que le doigt<B>58</B> glissant dans la lumière<B>57,</B> le rapport de transmission entre la crémail lère et la barre reste constant au cours des déplacements de la crémaillère, puisque l'angle formé par la lumière et la barre reste constant.
Enfin, il est clair que l'angle formé par l'axe du mouvement de translation de la lumière et l'axe suivant lequel est guidée la barre doit être différent de<B>0'</B> et de<B>90'.</B> Cet angle est de préférence égal à 45 .
Les organes de réglage permettant de ré gler la longueur angulaire active du profil de la came<B>8</B> indépendamment des positions de repos et d'arrêt d'avancement du coulis- seau <B>11,</B> sont semblables<B>à</B> ceux décrits en référence à la fig. 1. Toutefois, dans le cas de la fig. 7, ces organes de réglage doivent agir en sens inverse de ceux représentés à la fig. 1, puisque dans un cas la barre 14 agit par trac tion, tandis, que dans l'autre, elle agit par poussée.
Deux formes d'exécution du dispositif objet de l'invention ont été décrites ici à titre d'exemples, en référence au dessin schéma tique annexé, mais il est évident que d'autres formes d'exécution peuvent être envisagées.
Le coulisseau transversal<B>6</B> pourrait être disposé au-dessus du coulisseau longitudinal <B>11</B> comme dans la plupart des chariots<B>de,</B> tour automatique connus.
<B>Il</B> est évident que ce même dispositif de commandé peut être utilisé pour la commande d'un usinage en plongée. Dans ce cas, la came <B>5</B> actionne le coulisseau longitudinal qui amène l'outil en position de travail et l'en retire, tandis que la came<B>8</B> commande l'avancement du coulisseau transversal.
Pour faciliter le réglage des positions angulaires des cames<B>8</B> et<B>à</B> sur leur arbre respectif, on peut munir leur bague intermé diaire d'un levier de manouvre comportant un index se déplaçant sur un tambour en re gard d'une échelle divisée donnant la position de leur prisonnier. Dans ce cas, il est avanta geux de prévoir le début ou la fin du profil des cames sur le prolongement du rayon pas sant par le centre du logement prévu pour le prisonnier. Un dispositif semblable peut être prévu pour le réglage du segment 5a par rap port au segment<B>5b</B> de la came<B>5.</B>
Le réglage des cames devient alors une opération extrêmement aisée et peut être effectué rapidement et -de façon précise sans nécessiter d'outillage spécial.
Ainsi le réglage d'un tour automatique en vue de l'usinage d'une pièce donnée quelcon que, qui demande souvent un arrêt très long <B>du</B> tour, peut être réduit, grâce au dispositif décrit, à une petite fraction du temps néces saire au réglage d'un tour connu.