Dispositif de commande automatique du déplacement à vitesse rapide et à vitesse réduite du chariot porte-outil d'une machine-outil au moyen d'un servomoteur hydraulique. Dans les machines-outils automatiques, telle qu'une rectifieuse par exemple, il est nécessaire, afin de réduire au minimum les temps improductifs de la machine, de prévoir un déplacement rapide du chariot porte-outil, par exemple du chariot portant la poupée porte-meule, de sa position de repos reculée jusqu'à une position aussi proche que possible de la position pour laquelle l'outil attaque la pièce à usiner.
Or, cette dernière position étant variable selon les dimensions de la pièce à usiner et le diamètre de la meule, il est nécessaire de prévoir des moyens de com mande permettant de choisir et de fixer la valeur du déplacement à vitesse rapide du chariot. De plus, il est désirable que la valeur de ce déplacement rapide puisse être déter minée avec précision, afin de pouvoir faire avancer à grande vitesse l'outil jusqu'à, venir au voisinage immédiat de la surface à usiner, sans toutefois risquer d'attaquer ladite sur face.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande automatique du dé placement à vitesse rapide et à vitesse réduite du chariot porte-outil d'une machine-outil au 'moyen d'un servomoteur hydraulique à dou ble effet.
Ce dispositif de commande se dis tingue des dispositifs connus par le fait qu'il comporte une vanne de commande de la vi tesse de déplacement du chariot porte-outil présentant deux boisseaux concentriques dont l'extérieur présente sur.
une partie de son pourtour deux lumières en liaison avec des conduites d'amenée et de départ du fluide moteur, tandis que le boisseau intérieur pré sente sur une partie de son pourtour une rai nure établissant pour certaines positions angulaires relatives des deux boisseaux une liaison entre les deux lumières du boisseau extérieur,
et par le fait que la position angu laire de l'un des boisseaux est commandée par un organe de commande manuel, tandis que celle de l'autre est commandée par les déplacements du chariot porte-outil.
Le dessin annexé montre, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exé cution du dispositif de commande.
La fig. 1 en est une vue en coupe axiale, la fig. 2 une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1.
Les fig. 3 et 4 montrent le schéma des liaisons hydrauliques et mécaniques pour deux positions des organes de commande.
Dans la forme d'exécution représentée au dessin, le dispositif de commande automati que comporte, montée en dérivation dans la conduite d'alimentation C d'un servomoteur S, une vanne V à deux boisseaux concentri ques 2 et 3, logés dans un carter 1.
Ces bois seaux sont pivotés sur un axe 4, fixé rigide ment sur une partie fixe de la machine. Le boisseau extérieur 2 comporte deux lumières parallèles 5 et 6, pratiquées sur une partie de son pourtour. Le boisseau intérieur comporte une rainure 7 pratiquée également sur une partie de son pourtour seulement, et de .ma nière à réunir, pour certaines positions rela tives des boisseaux, les deux lumières 5 et 6,
dont l'une est en communication avec une conduite d'amenée A de fluide provenant d'une source de fluide sous pression F (fig. 3 et 4), tandis que l'autre est en communication avec une conduite de départ D alimentant un relais hydraulique B.
Ce relais R (fig. 3 et 4) est constitué par un cylindre 30, dans lequel coulisse un piston 31 soumis à l'action d'un ressort 32 et qui délimite une chambre à volume variable 33, dans laquelle aboutit la conduite D venant de la vanne V. Le piston 31 comporte deux gorges circulaires 34, 35 qui, selon la position axiale qu'il occupe, mettent en communication une conduite E soit à l'échappement libre par l'intermédiaire d'une conduite E,,
soit à l'échappement à tra vers un organe M de réglage de la perte de charge de la conduite E, inséré dans une conduite E2.
Le boisseau intérieur 3 de la vanne V (fig. 1) porte à l'une de ses extrémités un pignon d'angle 10, engrenant avec un pignon d'angle 11. Ce dernier est fixé à l'extrémité d'un arbre 12, à l'autre extrémité duquel est monté un organe de commande manuel 13. Celui-ci est relié mécaniquement à un dispo sitif indicateur de la position angulaire du boisseau intérieur.
Ce dispositif indicateur est constitué par deux tambours 14 et 16 portant chacun sur leur périphérie une échelle gra duée 15/17 se déplaçant devant une fenêtre 25 pourvue de deux repères (non représentés). L'un de ces tambours 14 est commandé di rectement par l'organe manuel 13, tandis que le second, 16, fixé angulairement sur l'arbre 12, est commandé par l'intermédiaire d'un train d'engrenage démultiplicateur 18, 19, 20 et 21.
Le tambour 14, dont les valeurs des déplacements angulaires sont des multiples de ceux du tambour 16, constitue un vernier permettant de lire avec précision la position angulaire occupée par le boisseau intérieur.
Le boisseau extérieur porte à son extré mité un engrenage 22 actionné par le chariot porte-outil de la machine par l'intermédiaire d'organes de transmission comportant un pi gnon 23 et une crémaillère 24. Cette dernière comporte une partie 24a engagée dans une rainure 36 que comporte le cylindre du servomoteur S. Ce dernier est constitué par un piston 37 fixe (fig. 3 et 4) et un cylindre 38 mobile formant avec le piston deux cham bres à volumes variables 39 et 40. Ce cylindre porte sur sa face extérieure une vis 41 qui constitue la vis-mère du chariot porte-outil 0 de la machine, dont une partie seulement -est dessinée.
La chambre 39 est reliée par une conduite C, d'une part, à la conduite A de la vanne V et, d'autre part, à une source de fluide F par l'intermédiaire du distributeur H et d'une conduite Cl. La chambre 40 est reliée par une conduite E3, par l'intermédiaire dudit distri buteur H et d'une conduite E, au relais .R.
Le distributeur H comporte un cylindre 42 et un tiroir H,, relié mécaniquement à un organe de manoeuvre L. Le tiroir Hl comporte trois gorges 43, 44, 45 et deux gorges 46 et 47 en liaison chacune avec un évidement 48, 49. Pour l'une des positions du tiroir H,. (fig. 3), la gorge 43 établit la liaison entre les conduites C et C,., de sorte que la chambre 39 est mise sous pression; la gorge 44, par contre, relie la conduite E3 à la conduite E, de sorte que la chambre 40 est mise à l'échap pement.
Le cylindre 38, qui porte le chariot porte-outil, est poussé en direction de la pièce à usiner jusqu'à venir buter contre une partie fige N de la machine.
Lorsque l'organe de manaeuvre L est actionné dans le sens des aiguilles d'une montre, le tiroir H,, est déplacé vers la gauche du dessin jusque dans la position représentée à la fig. 4.
Pour cette position du tiroir H,, la conduite C est mise à l'échappement par l'intermédiaire de l'évidement 48 de la gorge 46 et d'une conduite C2, la conduite Es est reliée à la source F de fluide par l'intermé- diaire d'une conduite C3 de la gorge 47 et de l'évidement 49 et, enfin, la chambre 33 du relais R est mise à l'échappement, par l'inter médiaire de la conduite D, d'une conduite Dl,
de la gorge 45 et d'une conduite d'échappe ment D2.
Dans la forme d'exécution du dispositif représenté aux fig. 3 et 4, la vanne V est constituée par les boisseaux 2 et 3 concentri ques. Le boisseau 2 est porté par un arbre ro tatif G, pivoté dans une partie fixe et relié mécaniquement à la crémaillère 24. Le bois seau 3 est pivoté à l'intérieur du boisseau 2 et porte un organe de commande manuel 13.
L'organe de réglage M peut être constitué par tout organe de réglage connu permettant de modifier et de fixer à volonté la section de passage, c'est-à-dire le débit du fluide le traversant.
Le fonctionnement du dispositif de com mande décrit est le suivant: Dans la position de repos de l'organe L (position intermédiaire verticale), le distribu teur H interrompt toute liaison entre la source F et le servomoteur S et entre ce der nier et l'atmosphère, de sorte que le chariot 0, porté par le cylindre 38, est à l'arrêt, par exemple dans sa position de repos, c'est-à-dire de recul.
Si maintenant on actionne l'organe L en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 3), le déplacement du tiroir H, provoque, d'une part, l'alimentation de la chambre 39 par la source F et la mise à l'échappement de la chambre 40, de sorte que le cylindre 38 se déplace de la gauche vers la droite du dessin à partir de sa position de recul.
Les déplace ments du chariot peuvent être effectués à vitesse rapide ou vitesse réduite, selon la po- si-don angulaire relative des boisseaux 2 et 3. Lorsque la position angulaire relative de ces boisseaux est telle que la liaison entre les conduites A. et D est interrompue (fig. 4), le chariot se déplace à grande vitesse.
En effet, la chambre 33 du relais R n'étant pas sous pression, le piston 31 est maintenu dans sa position extrême droite par son ressort 32 et la gorge 35 relie la conduite E à la conduite d'échappement libre E,..
Si, au contraire, la position angulaire relative des boisseaux 2 et 3 est telle que les conduites A et D sont en communication (fig. 3), le chariot est déplacé à vitesse ré- duite, c'est-à-dire à la vitesse d'avancement désirée pour le travail en plongée.
De ce qui précède, on voit qu'en fixant à l'aide de son organe de manoeuvre la position angulaire du boisseau 3, on a la possibilité de choisir à vo lonté la position précise du chariot porte- outil jusqu'à laquelle il. est déplacé à grande vitesse et à partir de laquelle il est déplacé à vitesse réduite. La valeur de cette dernière vitesse est choisie et figée à volonté à l'aide de l'organe de réglage M.
Ainsi, la valeur du déplacement du cha riot à grande vitesse est fonction de la posi tion angulaire du boisseau intérieur 3, qui peut être choisie et figée à volonté au préala ble. Or, la position angulaire du boisseau 3 détermine la position du chariot porte-outil<B>à,</B> partir de laquelle il est actionné à la vitesse de travail;
il est donc possible de graduer les tambours 16 et 14 du dispositif indicateur non pas en degrés d'angle, mais en millimè tres et dixièmes de millimètres. En fin. de course, le cylindre 38 bute contre la partie fixe N qui détermine la position de fin de course de travail du chariot porte-outil.
Comme on peut s'en rendre compte, le dépla cement du chariot peut, selon la position an gulaire relative des boisseaux, s'effectuer des trois manières suivantes <B>10</B> Toute la course à grande vitesse. 20 Toute la course à petite vitesse.
30 Une première partie de la course à grande vitesse, la seconde partie à vitesse ré duite.
La première possibilité est utilisée pour amener le chariot porte-outil en position de travail, lorsqu'on effectue un usinage en long sur la pièce portée par la table (non repré sentée) en déplaçant cette dernière longitudi nalement. Dans ce cas, la pression du fluide dans la chambre 39 maintient le cylindre appliqué fortement sur sa butée pendant toute la durée du déplacement de la table, c'est-à-dire pendant toute la durée du travail. La seconde possibilité peut être utilisée lors que le travail en plongée doit s'effectuer sur toute la longueur de la course.
La troisième possibilité est utilisée chaque fois que la course du chariot est plus grande que celle' de travail.
II est évident que des dispositifs de com mande (non représentés) de la position du chariot porte-outil par rapport au cylindre sont prévus. Ces dispositifs peuvent être ma nuels ou automatiques et peuvent être consti tués par des organes provoquant tin déplace ment angulaire du cylindre 38, afin de faire avancer le chariot le long de sa vis- mère 41.
Lorsque la course de travail est terminée, il suffit de manoeuvrer l'organe L dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 4) pour provoquer le retour à vitesse rapide du cha riot porte-outil jusque dans sa position de repos.
En effet, cette manoeuvre provoque un déplacement du tiroir Hi qui provoque à son tour: <B>10</B> la mise à l'échappement de la cham bre, 33 du relais R par la gorge 45- et la con duite DZ, 20 la mise à l'échappement de la chambre 39 du servomoteur<B>8</B> par l'évidement 48, la gorge 46 et la conduite C, De ce fait, la conduite A est également mise à l'échappe ment.
30 l'alimentation de la chambre 40 en fluide sous pression, par l'intermédiaire d'une conduite C3 de la gorge 47 et l'évidement 49, et de la conduite E3.
Un remarque que la conduite A et la con duite D sont à l'échappement, de sorte que ces deux conduites sont déchargées, même si la vanne Y interrompt la liaison entre elles. Il s'ensuit que la chambre 33 est toujours mise à l'échappement, quelles que soient les positions relatives des boisseaux 2 et 3. Ainsi, le relais peut reprendre sa position de repos (fig. 4) sous l'action du ressort 32. De plus, la chambre 39 du servomoteur étant mise à l'échappement libre, le déplacement du chariot s'effectue à grande vitesse.
Le dispositif de commande décrit présente le grand avantage de permettre de régler avec grande précision le point exact de la course du chariot porte-outil à partir duquel s'effectue le déplacement à vitesse réduite. Dès lors, il est possible d'amener, à grande vitesse, l'outil jusqu'à proximité immédiate de la pièce à usiner et donc de réduire de cette façon les temps improductifs.
Enfin, lorsqu'un travail doit être effectué en plu sieurs passes, la position angulaire des bois- seaux de la vanne V peut être déterminée une fois pour toutes, l'avance entre chaque passe étant effectuée par rotation de la vis-mère 41 et donc de la position relative du chariot par rapport au cylindre 38.
Une forme d'exécution du dispositif de commande a été décrite, à titre d'exemple, en référence au dessin schématique annexé; mais il est évident que des variantes de dé tails peuvent être prévues soit dans les par ties constructives, soit dans les liaisons hydrauliques, sans sortir du cadre de la pré sente invention.