Tour à poupée mobile Jusqu'à présent seuls des dispositifs très complexes ont permis l'usinage, sur des tours à poupée mobile, de pièces présentant des formes coniques ou quel conques, c'est-à-dire présentant un contour par exem ple curviligne. En outre, pour effectuer le dressage d'une face pendant le déplacement de la poupée le tour doit être muni d'une paire de chariots croisés dont la commande est toujours très complexe.
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et à permettre encore d'autres opérations d'usinages qu'il n'était jusqu'ici pas pos sible de prévoir pour des tours à poupée mobile. Le tour à poupée mobile selon l'invention compor tant une poupée déplaçable linéairement suivant une direction horizontale est caractérisé par le fait qu'il comporte encore un chariot avant, déplaçable hnéai- rement suivant une direction perpendiculaire au dépla cement de la poupée et portant un dispositif de copiage actionnant un outil et par le fait que la posi tion de l'outil porté par le dispositif de copiage est asservie à la position de la poupée mobile du tour.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution du tour à poupée mobile selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan partielle du tour à poupée mobile.
La fig. 2 est une vue en élévation partielle du tour à poupée mobile.
La fig. 3 est un schéma des liaisons mécaniques pour l'actionnement des divers organes mobiles du tour.
Dans la forme d'exécution illustrée au dessin, le tour à poupée mobile comporte un bâti 1 compor tant un support porte-poupée 2 et un support porte- table 3. Une poupée 4 est déplaçable linéairement dans un plan horizontal le long de glissières 5 por tées par ledit support porte-poupée. Cette poupée comporte une broche porte-pièce rotative 6 dont l'axe est parallèle à la direction de déplacement de la poupée mobile 4.
Ce tour comporte encore une table porte-outil 7 transversale déplaçable dans un plan vertical le long de glissières 8 pratiquées sur le support porte-table. Cette table est traversante ce qui donne de plus grandes possibilités d'usinages.
Cette poupée mobile 4 et cette table 7 sont toutes deux actionnées dans leurs déplacements respectifs au moyen d'un dispositif de commande du tour à poupée mobile. Ce dispositif de commande est du type à entraînement de cette poupée et de cette table au moyen de cames rotatives et est illustré à la fig. 3.
Le dispositif d'actionnement de la poupée mobile 4 et de la table 7 dans leurs déplacements linéaires res pectifs comporte un moteur 9 entraînant en rotation, par l'intermédiaire d'un renvoi et d'un entraînement par vis sans fin 10 et roue tangente 11, un arbre à cames 12. Ce moteur 9 est fixé rigidement sur le bâti 1 et l'arbre à cames 12 est également pivoté dans des paliers fixés rigidement sur ce bâti 1. Cet arbre à cames 12 s'étend suivant une direction per pendiculaire à la fois au sens des déplacements linéaires de la table et de la poupée mobile. Une extrémité de cet arbre à cames 12 émerge hors du bâti 1 du tour à un emplacement situé en dessous de la table 7.
Cette extrémité de l'arbre 12 porte des cames 13, 14 destinées à l'actionnement de la poupée 4 et de la table 7 respectivement.
La liaison mécanique reliant la came 13 comman dant les déplacements linéaires de la poupée 4 com porte un levier 15 pivoté sur le bâti 1 et logé dans le support porte-table 3 dont une extrémité porte un galet destiné à prendre contact sur la tranche 16 de la came 13 et dont l'autre extrémité est articulée sur une extrémité d'un bras 17 dont l'autre extrémité est pivotée sur un doigt d'entraînement 18 fixé rigi dement sur la poupée 4 et s'étendant perpendiculaire ment au plan des glissières 5 de cette poupée mobile 4 vers l'intérieur du support porte-poupée 2.
La poupée mobile 4 est encore soumise à une poussée tendant à déplacer celle-ci en direction de la table transversale 7. Cette poussée est réalisée par une masse 19 de poids réglable et guidée dans ses déplacements verticaux par un guide 20 solidaire du bâti 1 de la machine. Cette masse 19 est reliée par une tringle 21 à l'extrémité d'un levier 22 solidaire d'un moyen 23 pivoté sur le bâti du tour, sur le support porte-poupée dans l'exemple illustré. Un organe de poussée 24 est fixé rigidement sur le moyeu 23 et s'étend radialement par rapport à celui-ci.
L'extré mité libre 25 de cet organe de poussée 24 prend appui, sous l'effet du poids de la masse 19, contre un tou rillon 26 solidaire de la poupée mobile 4 et s'étendant parallèlement au doigt d'entrainement 18 de cette poupée. De cette manière, tant que les efforts dus à l'usinage d'une pièce portée par la broche 6 ne dépassent pas une valeur déterminée par le poids de la masse 19, la poupée tend à être déplacée en direc tion de la table transversale 7 ce qui provoque le maintien du galet suiveur du levier 15 contre la tran che 16 de la came 13.
L'actionnement de la poupée mobile dans ses déplacements est donc du type sensitif, c'est-à-dire que cette poupée 4 n'effectue des déplacements cor respondant au profil de la came 13 que pour autant que les efforts d'usinage ne dépassent pas une valeur déterminée. Aussitôt que ces efforts dépassent cette valeur le déplacement de la poupée est arrêté et le galet du levier 15 ne suit plus le profil de la came 13.
Cet actionnement sensitif de la poupée mobile permet d'assurer une sécurité de fonctionnement totale du tour, toutefois dans certains cas il est néces saire de prévoir un actionnement positif de la poupée par exemple lors de l'ébauche d'une pièce où les efforts d'usinage peuvent être élevés. Pour réaliser un actionnement positif de la poupée 4 il suffit de changer le moyeu 23 portant le levier 22 et l'organe de poussée 24 de manière que cet organe de poussée prenne appui sous l'effet du poids de la masse 19 de l'autre côté du tourillon 26. De cette façon l'action de la masse 19 tend à déplacer la poupée 4 dans un sens tendant à éloigner celle-ci de la table transver sale 7.
Il faut en outre déplacer le levier 15 afin que son galet suiveur vienne prendre appui de l'autre côté de la came 13. Dès lors la poupée est actionnée dans ses déplacements par la came 13 contre l'action de la masse 19.
La liaison mécanique reliant la came 14 à la table transversale 7 est, de par la disposition verticale de cette table 7 très simplifiée. Celle-ci consiste en effet uniquement en un doigt 27 fixé rigidement sur la table 7 et prennant appui, sous l'effet du poids propre de cette table, contre la tranche de la came 14. L'actionnement de la table 7 dans ses déplace ments rectilignes peut être soit sensitif lorsque la pièce à usiner est située entre un outil fixé sur cette table 7 et le doigt 27, soit positif lorsque l'outil porté sur la table 7 est situé entre la pièce à usiner et le doigt 27 reposant sur la came 14. Ceci est pos sible grâce au fait que la table 7 est traversante.
Le tour à poupée mobile décrit comporte encore un dispositif d'entraînement 42 de la broche 6 en rota tion de type conventionnel et qui ne sera donc pas décrit ici.
En outre ce tour comporte encore un arbre auxi liaire 29, disposé verticalement à l'intérieur du sup port porte-table 3 et pivoté sur le bâti 1, entraîné par l'arbre à cames 12 au moyen d'un couple d'engre nages coniques 30, 31. Cet arbre auxiliaire 29 entraîne un tambour de commande 32 portant des taquets 33 pour l'actionnement des fonctions automatiques telles que changement de vitesses ou de sens de rotation de la broche et des dispositifs auxiliaires du tour tels que par exemple le positionnement ou le choix des butées de fin de course d'usinage de la table et de la poupée, la commande d'un dispositif d'alimen tation ou d'un dispositif d'évacuation des pièces à usiner ou usinées respectivement, etc.
Ces fonctions automatiques et ces dispositifs auxi liaires ainsi que leur commande à partir d'un tambour à taquets étant bien connus il n'est pas nécessaire de les décrire ici en détails.
Le tour à poupée mobile représenté comporte encore un chariot avant non traversant 28 déplaçable linéairement dans un plan horizontal et suivant une direction perpendiculaire à l'axe de la broche porte- pièce 6 portée par la poupée 4. L'actionnement de ce chariot avant 28 est effectué par came par exemple.
Dans l'exemple illustré, l'actionnement de ce chariot avant est réalisé par une liaison mécanique d'action- nement. Ce chariot avant 28 est coulissé sur des glis sières pratiquées dans le bâti 1 du tour et est soumis à une action élastique (non illustrée) tendant à le maintenir dans une position avancée contre l'action de sa commande. La liaison motrice de ce chariot comporte une came 34 fixée sur l'arbre à came 12 et dont le profil coopère avec un galet porté par un levier 35.
Ce levier 35 est fixé rigidement sur l'extré mité d'un arbre 36 parallèle à l'arbre à came 12 et qui entraîne par l'intermédiaire d'un couple de pignons coniques 37, 38 et un axe 39, un secteur denté 40 en prise avec une crémaillère 41 portée par le chariot avant 28.
Le profil de la came 34 est tel qu'au début du cycle le chariot soit avancé en direction de la pièce à usiner puis qu'il soit maintenu dans cette position de travail pendant une partie du cycle avant d'être remis en position de recul. En effet ce chariot avant n'est pas déplacé pendant l'usinage d'une pièce.
Ce chariot avant porte un dispositif de copiage hydraulique comportant à l'extrémité de son organe mobile 43 un porte-outil 44 dans lequel est fixé un outil de coupe 45. Ce dispositif de copiage est fixé de telle façon sur le chariot avant 28 que les déplace ments linéaires de son organe mobile, et donc de l'outil 45 qu'il porte, s'effectuent suivant une direc tion faisant un angle d'une part avec le sens de dépla cement du chariot avant 28 et d'autre part avec le sens de déplacement de la poupée mobile 4.
Ce dispositif de copiage hydraulique illustré est du type comportant un palpeur 46 dont les déplace ments, contre l'action d'une action de rappel élas tique, commandent la position de l'organe mobile 43 du dispositif de copiage actionné hydrauliquement.
Ce palpeur 46 est maintenu, par une action élas tique de rappel non illustrée, en contact avec le profil d'un chablon amovible 47 porté par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage par la poupée mobile 4. Ce dispositif de réglage comporte un organe de réglage 48 de la position du chablon 47 par rapport à la poupée mobile dans une direction parallèle à l'axe de la broche 6, ainsi qu'un organe de réglage 49 de sa position par rapport à la poupée 4 suivant une direction perpendiculaire au déplacement de celle-ci. Cette disposition permet donc d'asservir la position de l'outil actionné par le dispositif de copiage à la postion de la poupée mobile.
Le fonctionnement du tour à poupée mobile décrit est le suivant: L'opérateur choisit le chablon 47 correspondant à l'opération d'usinage qu'il désire effectuer et le fixe sur le dispositif de réglage. A l'aide de ce dispo sitif de réglage, il positionne ce chablon 47 dans sa position exacte désirée par rapport à la pièce portée par la broche 6.
La poupée 4 et le chariot avant 28 se trouvent tous deux dans leur position rétractée tandis que l'organe mobile 43 du dispositif de copiage est main tenu par la pression de fluide dans sa position avancée.
Dès lors les opérations successives se déroulent soit commandées automatiquement par un dispositif de commande soit commandées manuellement: 1. Le chariot avant 28 est avancé en direction de l'axe de la broche 6 jusque dans une position pour laquelle l'outil 45 porté par le dispositif de copiage soit situé à une distance de l'axe de cette broche 6 correspondant à sa position de début d'usinage.
2. La poupée est actionnée en direction du chariot avant et la pièce portée par la broche entre en contact avec l'outil 45 du dispositif de copiage. Toutefois comme le palpeur 46 est en contact avec le chablon 47 porté par la poupée, l'organe mobile 43 du dispositif de copiage est déplacé dans des déplacements dépen dant des mouvements du palpeur qui eux sont déter minés par l'avance de la poupée par l'intermédiaire du chablon 43. De cette façon la position de l'outil 45 est fonction de l'avance de la poupée.
3. En fin d'usinage, c'est-à-dire en fin de course d'avance de la poupée, le chariot avant 28 est replacé dans sa position de recul ou de repos et le palpeur 46 du dispositif de copiage échappe au chablon 47 et revient dans sa position de repos, provoquant le retour en position avancée de repos de l'organe mobile 11 de ce dispositif de copiage.
4. Le recul en position de recul ou de repos de la poupée.
Il est donc extrêmement aisé à l'aide du tour à poupée mobile décrit d'usiner une pièce de forme à l'aide d'un chablon de profil simple. Il est évident que l'inclinaison de la direction de déplacement de l'organe mobile 43 du dispositif de copiage peut être variée et pourrait dans certains cas particuliers être parallèle au déplacement du chariot avant.
Toutefois lorsque l'organe mobile 43 du dispo sitif de copiage se déplace obliquement par rapport à l'axe de la pièce à usiner, il est possible d'effectuer une opération de dressage d'une face perpendiculaire à l'axe de la pièce à usiner pendant l'avance de la poupée mobile. II est donc possible d'effectuer pen dant l'avance de la poupée simultanément le dressage d'une face perpendiculaire à l'axe de la pièce à l'aide de l'outil porté par le dispositif de copiage et l'usi nage d'une portée à l'aide d'un outil porté par la table transversale 7. Ceci permet de réduire le temps d'usinage d'une pièce puisqu'il est possible d'effec tuer deux opérations simultanément ce qui représente une réduction appréciable du prix de revient de cette pièce.
Ce tour à poupée mobile présente par rapport aux tours existants de ce type les principaux avantages suivants 1. Possibilité d'usiner facilement, c'est-à-dire sans calculs de cames compliqués, une pièce de forme. 2. Possibilité de procéder à l'usinage simultané d'une portée et du dressage d'une face ou du tour nage d'une surface en forme sur une pièce à usiner. 3. Ce tour permet de réaliser deux opérations d'usinage sur une même pièce simultanément dans deux plans différents tout en ayant une commande très simple des déplacements des outils. Il est en effet possible de supprimer les chariots croisés, actuelle ment utilisés et qui seuls permettaient d'effectuer une telle opération, dont la commande est toujours très complexe.
A la place d'un dispositif de copiage hydrau lique, un dispositif de copiage mécanique pourrait être utilisé. En outre le chariot avant pourrait se déplacer dans un plan qui ne soit pas horizontal pour autant que son déplacement soit perpendicu laire à celui de la poupée.
En outre, le chablon commandant les déplace ments de l'organe mobile du dispositif de copiage pourrait être fixé différemment sur la poupée mobile pourvu que les déplacements linéaires de l'outil porté par le dispositif de copiage soient commandés par les mouvements d'avance et éventuellement de recul de la poupée mobile.