Dispositif accessoire de filetage pour tour automatique. Tous les constructeurs de tours automati ques ou semi-automatiques ont prévu la- pos sibilité d'adapter sur leurs tours des appareils accessoires ou fixés à demeure, permettant, par exemple, d'usiner des filetages intérieurs on: extérieurs au moyen d'un outil porté par l'un des porte-outil du tour.
Ces appareils utilisent généralement soit la vis -mère de l'un des chariots porte-outil, soit une vis-mère spéciale - lorsque les cha riots porte-outil sont commandés par des cames - pour commander les mouvements longitudinaux de l'un des porte-outil du tour.
Une came prévue sur l'arbre à cames prin cipal commande la mise en position de travail du porte-outil et, dans le cas d'un appareil à fileter, l'avancement en profondeur de l'outil entre chaque passe. En outre, des dispositifs commandés soit par le chariot porte-outil, soit par un organe en prise avec la vis-mère, pro voquent le retrait dei l'outil à la fin de chaque passe, le retour du chariot à sa position de début de travail, l'engagement de l'outil, puis l'avancement longitudinal de celui-ci.
Enfin, des dispositifs actionnés par le cha riot porte-outil, lorsque ce dernier arrive en fin de course de; travail de la dernière passe, provoquent le dégagement de l'outil, le retrait du porte-outil et l'arrêt du dispositif.
Enfin, une came est prévue sur l'arbre à cames principal pour provoquer l'engagement d'un embrayage actionnant les organes de l'appareil à l'instant désiré dans le cycle des opérations d'usinage. Grâce à un train d'engrenages interchan geables disposé entre la broche portant la pièce à fileter et l'arbre portant la vis-mère, il est possible d'effectuer presque tous les fi lets (Whitworth et métriques) à l'aide d'une seule et même vis-mère.
Toutefois, quel que soit le pas adopté pour celle-ci, tous les filets ne peuvent être usinés avec précision, car le train d'engrenages interchangeables ne per met pas d'obtenir tous les rapports de trans mission nécessaires entre la broche et la vis- mère. Il s'ensuit qu'il est indispensable de prévoir plusieurs jeux de vis-mère et d'engre nages spéciaux, afin de permettre l'usinage avec précision de tous les filets pouvant se présenter. Outre que ces vis-mères sont coû teuses, leur changement nécessite un temps relativement long. Or, ce temps étant impro ductif porte un grand préjudice au rende ment du tour.
Enfin, avec l'emploi d'une vis-mère, le recul du chariot poste-burin est très lent, le retour s'effectuant avec les mêmes moyens que l'avancement, c'est-à-dire par l'intermé- diaire du train d'engrenages interchangeables, la broche tournant en sens inverse. Il s'ensuit un retard très sensible dans la production, le temps de retour étant improductif.
Pour éviter cet inconvénient, on a adopté, dans plusieurs cas, une patrone avec patin mobile. Dans ces dispositifs, le patin est en gagé dans le filet de la patrone pour com mander l'avancement de l'outil. En fin de course de travail, le patin est dégagé et la cou lisse longitudinale est rappelée par un res sort.
Ces dispositifs présentent toutefois un grave inconvénient, car pour que, après retour du chariot à sa position de départ, le patin s'engage dans le filetage de la patrone , il est nécessaire que le pas de celle-ci corres ponde à une fraction simple ou à -Lin multiple du pas à usiner.
Ces dispositifs nécessitent donc, pour ainsi dire, une patrone spéciale pour chaque pas à exécuter.
La présente invention a pour objet un dis positif accessoire de filetage pour tour auto matique, comportant un porte-outil auxiliaire à. coulisses croisées, qui élimine les inconvé nients cités. par le fait que l'organe de com mande de l'une des coulisses est constitué par unes vis-mère montée sur un bâti portant un support sur lequel est monté le porte-outil auxiliaire, et par le fait que cette vis-mère est entraînée en rotation par des organes du tour et par l'intermédiaire d'un dispositif d'inversion de son sens de rotation monté suer le bâti,
ce dispositif d'inversion étant commandé par les déplacements de la dite coulisse, tandis que la mise en action de la vis-mère, ainsi que les déplacements de la seconde coulisse croisée sont commandés par des organes du tour.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ples, deux formes d'exécution du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en perspective d'une première variante.
La fig. 2 en est un schéma montrant le fonctionnement.
La fig. 3 est une vue de détail.
La fig. 4 est une vue de détail, en coupe partielle, suivant la ligne III-III de la fig. 2 et la ligne c-c de la fig. 7.
La fig. 5 est une vue de détail.
La fig. 6 est une vue de face du guide. La fig. 7 est une vues montrant la dispoï- sition du chariot porte-outil auxiliaire par rapport à la broche et aux autres porte-outil du tour. Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 2, le dispositif présente un châs sis 1, destiné à être fixé sur le bâti du tour au moyen d'organes de fixation 2.
Ce châssis comporte -ro. support 3 d'un porte-outil à cou lisses croisées et tous les organes nécessaires à la commande des mouvements du porte-outil pour une opération de filetage. La mise en mouvement de l'appareil à fileter est 'com mandée, à l'instar des appareils connus; par une came 5 fixée star un arbre à cames 4 du tour.
Un levier oscillant 8 à deux positions sta bles porte un. doigt 7 venant en prise avec des rampes 10 et 10a de la came 5. Chaque rampe 10 et 10a est constituée par l'une des faces d'un taquet 10b et l0c- à position réglable. Ces taquets coulissent dans une rainure 10d pratiquées dans la came 5 et sont fixés en po sition par toits dispositifs connus. La rampe 1 0 provoque l'oscillation du levier 8 dans le sens des ailles d'une montre autour de son axe 9.
Un organe à position réglable 11, fixé dans l'un des bras de ce levier 8, actionne alors un levier 12 pivoté en 13 sur le châssis 1. L'oscillation de ce levier 12 provoque l'en gagement des deux parties d'un embrayage 14, dont l'une desdites parties est fixée sur un axe 15 et dont l'autre est solidaire d'une roue dentée 16 montée folle sur cet axe 15. Cette roue dentée 16 reçoit son mouvement d'une roue dentée 17 fixée sur la broche 17a du tour.
Sur l'axe 15 sont fixées encore deux roues dentées 18 et 19, dont l'une, 18, est en prise avec un jeu d'engrenages interchangea bles 18a, 18b, 18c et dont l'autre, 19, engrène avec une roue dentée 19a fixée sur un arbre 21. L'engrenage<B>18e</B> est solidaire d'un arbre 20 portant l'une des parties d'un embrayage 23. L'arbre 21 porte une seconde roue dentée 19b actionnant, par l'intermédiaire d'un en grenage 19c, une roue dentée 19d montée folle sur -un arbre 22.
Les jeux d'engrenages 18 et 19 sont prévus de manière que la roue dentée 19d tourne en sens inverse de la roue den tée 18c.
L'arbre 22 porte les parties femelles de deux embrayages 23 et 24 dont les parties mâles sont respectivement solidaires de l'ar bre 20 et de la roue 19d, de sorte que par le jeu de ces deux embrayages l'arbre 22 peut être actionné à volonté dans un sens de rota tion ou dans l'autre. Cet arbre 22 actionne, par l'intermédiaire d'engrenages coniques 25, une vis-mère de précision 26. Un écrou 27, en prise avec la vis-mère, commande les mouve ments longitudinaux d'une coulisse longitudi nale 28 du porte-outil.
Le train d'engrenages 18 entraîne la vis- mère dans un mouvement de rotation relative ment lent pour la commande de la course de travail de la coulisse 28; le train d'engrenages 19, par contre, entraîne la vis-mère dans un mouvement de rotation rapide pour la com mande de la course de retour de la coulisse 28.
Une coulisse transversale 29 est comman dée par. une came 30 fixée sur l'arbre à cames 4. Un galet 31 roule sur cette came et ses mouvements sont transmis par une trin- glerie à un secteur denté 32 en prise avec une crémaillère 33 logée dans le support 3. Cette crémaillère porte un ergot 35 (fig. 5) engagé dans une lumière 36 d'une réglette 34 mon tée dans une glissière pratiquée dans la con- lisse 29. Cette réglette 34 peut être déplacée axialement à la manière d'une targette, de sorte que l'ergot 35 vient s'appuyer soit sur la partie 36a (position dégagée de l'outil), soit sur la partie 36b (position engagée de l'outil).
L'écrou 27 actionne la coulisse 28 par l'in termédiaire d'organes de transmission régla bles, permettant de modifier le rapport de transmission des mouvements entre l'écrou 27 et ladite coulisse.
A cet effet, cet écrou 27 est solidaire d'une glissière 40 coulissant dans une rainure 41 pratiquée dans le châssis 1. Le mouvement de translation de cette glissière est perpendi culaire au mouvement de translation de la coulisse 28. Cette glissière porte un guide orientable 42 (fig. 4 et 6) présentant un plan incliné constitué par l'un des bords d'une rai nure 42a dans laquelle glisse un doigt 43 soli daire d'un poussoir 44 guidé en 44a dans le bâti 1 et actionnant la coulisse 28, Ce pous- soir est guidé suivant un axe parallèle à l'axe de translation de la coulisse 28.
Le guide 42 est fixé sur la glissière 40 au: moyen de deux vis 45 traversant des rainures 45c en are de cercle pratiquées dans la base du guide, de manière à permettre d'incliner le guide 42 dans l'angle désiré par rapport au mouvement de translation du poussoir 44.
Les perçages filetés pratiqués dans la glis sière 40 et destinés à recevoir les vis 45 sont disposés sur une ligne droite placée à 90 par rapport à l'axe de translation de la glissière.
Les rainures en are de cercle 45a sont pla cées symétriquement par rapport à la rainure 42a et ont une longueur angulaire de 90 environ.
Des butées réglables 46 et 47, montées sur la glissière 40, sont destinées à actionner., par l'intermédiaire d'un levier oscillant 48, la ré glette 34, afin de provoquer l'engagement de 1\outil en fin de course de retour et son dé gagement en fin de course de travail.
Une butée réglable 49, montée sur la glis sière 40, est destinée à provoquer le change ment de sens de rotation dé la vis-mère en fin de course de travail de l'outil. A cet effet, cette butée 49 agit sur un levier 50 qui com mande simultanément le dégagement de, l'em brayage 23 et l'engagement de l'embrayage 24.
Des butées réglables 51 et 51a, montées également sur la glissière 40, sont destinées à provoquer l'inversion du mouvement de rota tion de la vis-mère en fin de course de retour de l'outil et l'arrêt automatique de tout l'ap pareil lorsque l'opération de filetage est ter minée.
A cet effet, la butée 51 agit en fin de course de retour sur un levier 52, de manière à provoquer simultanément le dégagement de l'embrayage 24 et l'engagement de l'em brayage 23.
A la fin de chaque course de retour, la , butée 51a agit sur un levier 55 qui, par l'in termédiaire d'une tringlerie, actionne un le vier 56. L'extrémité de ce levier 56 est en prise avec un ergot 56a solidaire du levier 12, A chaque retour de la coulisse 28 en position de début d'usinage, le levier 56 est dégagé de l'ergot 56a. Toutefois, l'embrayage 14 ne peut être dégagé, car le levier 12 est encore maintenu en position par le levier 8.
Pendant le retour de l'outil à sa position de début de travail, entre chaque passe; la came 30 déplace la coulisse 29 en direction de la broches, afin que lors de l'engagement de l'outil, ce dernier enlève un copeau.
Pendant la dernière course de retour de l'outil, ou éventuellement pendant la dernière passe, la rampe 10a attaque le doigt 7 et amène le levier 8 dans la position représentée au dessin pour laquelle l'organe 11 n'est plus appliqué sur l'extrémité du levier 12.
Dès lors, lorsque la butée 51a actionne le levier 56 et le dégage de l'ergot 56a, le levier 12 se trouve êtres entièrement déverrouillé et peut être ramené, sous l'influence d'un ressort (non représenté), dans la position représentée au dessin. Ce déplacement du levier 12 pro voque le dégagement de l'embrayages 14 et l'arrêt du dispositif.
Il est évident que le verrou du levier 12, constitué par l'ergot 56a .et le levier 56, pour rait être supprimé, l'arrêt de l'appareil pou vant alors être commandé par la rampe 10a en fin de course de: retour de la coulisse 28.
Toutefois, il est difficile, dans ce cas, d'assu rer une position exacte et bien définie de cette coulisse pour le début de l'usinage de la pièce suivante. Les jeux d'fgrenages disposés entre la broche 17a portant la pièce à usiner et l'arbre 20 sont interchangeables, de manière à per mettre de choisir le rapport des vitesses de rotation de ces deux arbres approximative ment égal au rapport existant entre le pas du filet de la vis-mère et celui du filet à usiner.
En inclinant le guide 42 plus ou moins par rapport à l'axe de translation du poussoir 44, on a - alors la possibilité de modifier le rap port de transmission des mouvements entre l'écrou 27 en prise avec la vis-mère 26 et la toiulisse longitudinale 28, et donc de corriger et de rectifier l'erreur de pas due au rapport des vitesses de rotation des la broche 1.7a et de l'arbre 20 qui, pour certains filetages, ne peut être pris égal au rapport des pas.
Comme on peut s'en rendre compte, il est possible de faire prendre au guide 42a toutes les inclinaisons, depuis la perpendiculaire à l'axe de translation du poussoir 44 jusqu'à la parallèle. à cet axes.
Le rapport de trans mission entre l'écrou 27 et le poussoir 44 peut donc varier de 0 à l'infini. Il est évident que ces deux positions extrêmes ne sont pas uti lisées en pratique; mais il est intéressant de noter que pour les inclinaisons utilisées en pratique, c'est-à-dire, comprises entre une in clinaison de 45 et la perpendiculaire sur l'axe de translation du poussoir 44, le rapport de transmission est plus petit que 1.
Il s'ensuit qu'en. choisissant un rapport de vitesse entre la broche 17.a et l'arbre 20 égal à un multiple du rapport entre le pas de la vis-mère et celui du filet à usiner, et en inclinant con venablement le guide 42a, on a la possibilité de réduire dans la même proportion la pous sée - de l'écrou: 27 sur la vis-mère pendant le travail de l'outil, et donc de réduire l'usure de la vis-mère.
Enfin; ainsi qu'il ressort de la fig.-6, le guide 42a penit être incliné de 45 de part et d'autre de la perpendiculaire à l'axe de trans lation du poussoir 44. Ainsi, par simple ré glage de la position du guide, on a la possi- bilité d'inverser le sens des déplacements de la coulisse 28. Ceci présente l'immense avan tage de permettre d'usiner un mêmes filet en faisant tourner la broche à gauche ou à droite.
Il suffit pour cela d'insérer ou de retirer une roue dentée supplémentaire entre les roues 17 et 16, selon le sens de rotation de la broche; afin de conserver à la glissière 40 toujours le même sens de déplacement pour la commande d'une course de travail et d'éviter -une inversion. dans les commandes. Ceci confère au tour mie grande souplesse, car n'étant plus tenu à Lui sens de rotation, donné de la broche pour l'usinage d'un filet à pas droit ou gauche,
on peut prévoir simultanément à-l'opé- ration de filetage, une opération de chario- tage, de saignée ou autres opérations.
La variante représentée à la fig. 2 pré sente certains inconvénients. En particulier, lorsque la butée 51 agit sur le levier 52, il est possible que, après dégagement de l'embrayage à cônes 24, l'inertie des pièces en rotation ne soit pas suffisante pour que cette butée 51 amène en prise les deux parties de l'embrayage à griffes 23.
Afin d'éviter cet inconvénient, on peut prévoir un dispositif à mouvement brusque clans ses deux sens de déplacement., commandé par les butées 51 et 49. Il existe une multitude de dispositifs de ce genre. Dans ceux-ci, un organe d'actionnement des embrayages est en général soumis à l'action d'un relais auxiliaire constitué généralement par des ressorts. Ces derniers peuvent. être bandés par la butée 51, par exemple, tandis qu'un verrou maintient l'organe d'actionnement des embrayages dans l'une de ses positions. En fin de course, la butée 51 peut libérer cet organe qui, sous l'ac tion du relais, provoque le dégagement de l'un des embrayages et l'engagement de l'autre.
Un dispositif de ce genre est représenté a la fig. 3.
Le levier 52 est pivoté sur un axe 60 soli daire du bâti 1 et porte deux bras 52a et 52b. Sur ce même axe 60 est pivoté un organe d'ac- tionnement des embrayages, constitué par un levier 61 dont l'un des bras est disposé entre les bras 52a et 52b. Ce levier 61 porte un ergot 62 destiné à coopérer avec un double verrou constitué par deux crochets 63a et 63b pivotés sur une partie fixe en 64a et 64b, et reliés l'un à l'autre par un ressort 65 tendant à maintenir les crochets abaissés, c'est-à-dire en prise avec l'ergot 62.
L'autre extrémité de ce levier 61 est for mée en fourche. Sur chaque bras de cette fourche sont pivotés des leviers 66 portant chacun un doigt 67 engagé dans une gorge 68 prévue dans une douille 69 solidaire des par ties femelles des embrayages 23 et 24. Des tiges 70, de longueur réglable, permettent de régler la distance maximum entre l'extrémité des branches de la fourche et l'extrémité des leviers 66. Ces tiges 70 sont fixées rigidement sur l'extrémité des leviers 66 et coulissent dans des perçages pratiqués dans les extré mités des branches du levier 61. Des écrous 71 permettent de régler la longueur des tiges et d'entraîner les leviers 66 pour le dégagement de l'embrayage à cônes 24. Des ressorts 72 tendent à maintenir la distance maximum entre l'extrémité des branches du levier 61 et les extrémités des leviers 66.
Chaque bras 52a et 52b porte sur son extrémité un doigt 75a-75b soumis à l'action d'un ressort à com pression logé dans une douille 73c-73b. Ces bras portent encore chacun une butée réglable 74c-74b destinée à libérer le levier 61 en venant appuyer sur les crochets 63a et 63b pour les faire osciller chacun à l'instant dé siré, contre l'action du ressort 65.
Ce dispositif fonctionne de la manière sui vante: Le levier 52 est actionné soit par la butée 51 en fin de course de retour, soit par la butée 49 en fin de course de travail, le levier 50 étant supprimé.
Dans la position représentée à la fig. 3, l'embrayage 23 est engagé; l'outil effectue donc une course de travail. Peu avant la fin de la course de travail, la butée 49 vient agir sous le levier 52 et tend à le faire osciller en sens inverse des aiguilles d'une montre. Le doigt 75a vient s'appuyer sur le levier 61, et l'action de la butée comprime le ressort logé dans la douille 73a. En fin de course de tra vail, la butée 74a fait osciller le crochet 63a qui est en prise avec l'ergot 62. Cette oscilla tion provoque le dégagement du crochet et la libération du levier 61.
Ce dernier oscille alors dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, sous l'action du ressort logé dans la douille 73a. Cette oscillation provoque le dé gagement de l'embrayage à griffes 23 et l'en gagement de l'embrayage à cônes 24. Les par ties mâle et femelle de ce dernier sont appli quées l'une contre l'autre par l'intermédiaire du ressort 72, le levier 61 étant maintenu en position par le crochet 63b en prise avec l'ergot 62. En fin de course de retour, la butée 51 agissant sur le levier 52 provoque le mouve ment inverse.
Les leviers 66, au lieu d'être poussés par les ressorts 72, sont tirés par les tiges 70.
On voit que, grâce à cette liaison élastique entre le levier 61 et les leviers 66, il est pos sible de régler très facilement la pression spé cifique de l'embrayage à cônes, de manière à obtenir un entraînement sûr de l'arbre 22. En outre, cette liaison élastique permet de com penser l'usure de l'embrayage et confère donc à l'ensemble une grande sécurité de marche.
Une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention a été décrite ici à titre d'exem ple, mais il est évident que d'autres variantes d'exécution peuvent être prévues.
En particulier, dans le cas d'un appareil à fileter, il est possible de commander le porte- .outil avant, par exemple d'un tour revolver, à l'instar des appareils connus. Toutefois, la forme d'exécution décrite en référence aux fig. 1 et 2, dans laquelle le dispositif comporte son porte-outil propre, présente de grands avantages. En -effet, grâce à cette disposition, il est possible d'exécuter -un chariotage et au moins un filetage sur une même pièce, sans nécessiter d'opération de reprise. On évite ainsi, du même coup, les grandes pertes de temps dues à l'opération de reprise et les' erreurs d'usinage par mauvais centrage de la pièce lors de l'opération de reprise.
Comme indiqué à la fig. 7, le porte-outil auxiliaire est prévu de manière que, lorsque le-dispositif est fixé sur le tour, celui-ci soit disposé radialement par rapport à la broche du tour, dans un plan incliné par rapport au plan horizontal des porte-outil avant AV et arrière AR.
L'inclinaison et la disposition du porte- outil par rapport aux autres porte-outil dzi tour sont prévues de manière à permettre l'em ploi simultané de ce porte-outil, qui constitue un porte-outil auxiliaire, avec l'un quelconque des porte-outil du tour.
Les commandes de ce porte-outil auxi liaire étant entièrement indépendantes de celles des autres porte-outils, la mise en posi- tion de travail et le retrait de l'outil, ainsi que la mise en mouvement de l'arrêt de l'opéra- ; tion d'usinage peuvent être commandés aux instants désirés dans le cycle des diverses opé rations d'usinage de la pièce à usiner.
Il est à .remarquer (fig. 1) que l'arrêt du dispositif est commandé par la glissière 40 lorsque la coulisse 28 du chariot porte-outil atteint sa position longitudinale de début. d'usinage. Ceci présente l'avantage que, dans sa position de repos, l'outil est déjà en position longitudinale par rapport à la broche pour l'usinage de la pièce suivante. De plus, la came 30 commande le retour de la coulisse 29 à sa position de repos, dès l'opération d'usinage terminée. En conséquence, en position de re pos, le porte-outil est effacé et ne gêne en rien les mouvements des porte-outil avant AV et arrière AR, ainsi que ceux du porte-oùtil ver tical et du revolver (non représenté).
Il est évident que le dispositif accessoire de filetage représenté à la fig. 1 peut être utilisé sans autre pour une opération de cha- riotage ou de tronçonnage. En effet., il suffit de prévoir l'arrêt du dispositif lors du premier retour de la coulisse 28 à sa position de début d'usinage. Ceci est facilement réalisable par réglage de la position angulaire des rampes 10 et 10a de la came 5. La vitesse d'avance ment de l'outil, qui doit être dans ce cas plus petite, peut être réglée soit au moyen du guide orientable 42; soit au moyen du jeu d'engre nages interchangeables 18.
Enfin, la came 30 devient, dans ce cas, une came à profil circu laire dont la longueur angulaire active est dé terminée de la manière usuelle pour chaque cas spécialement.
La came .30 peut être constituée par deux segmentas semblables à profil circulaire, dont le calage angulaire relatif peut être modifié, à volonté, de manière à permettre un réglage aisé et rapide de la longueur angulaire active de la came.
Il est évident que le dispositif objet de l'invention peut aussi être prévu comme dis positif fixe. Dans ce cas, le bâti 1 serait, venu d'une pièce, par exemple avec le bâti du tour.