<B>Dispositif pour fileter une pièce cylindrique</B> La présente invention a pour objet un dispositif pour fileter une pièce cylindrique fixée à un organe d'entraînement et entraînée en rotation par cet or gane, comprenant au moins une molette pivotée autour d'un axe parallèle à celui de ladite pièce et des moyens pour presser cette molette latérale ment contre la pièce à fileter.
On connaît déjà diverses sortes de dispositifs pour former des filetages sur des pièces cylindri ques au moyen de molettes qui sont pressées contre la pièce à fileter. Dans certains de ces dispositifs, ce sont les molettes, au nombre de deux ou de trois, qui sont entraînées en rotation. Les pièces à fileter se centrent alors d'elles-mêmes entre les molettes lorsqu'il y en a trois, ou entre ces dernières et un organe de support fixe, lorsque les molettes sont au nombre de deux. Cet organe de support est constitué par une règle parallèle à l'axe des molettes et sur laquelle la pièce repose. Les axes des molettes sont alors situés dans un plan hori zontal et la distance entre la face supérieure de la règle et ce plan est telle que l'axe de la pièce se trouve un peu en dessous de ce plan.
Dans d'autres dispositifs, la pièce seule est entraînée en rotation et les molettes, pressées contre cette pièce, sont entraînées par elle. De tels dispo sitifs sont construits notamment sous forme d'appa reils auxiliaires susceptibles d'être montés sur des tours. La pièce est alors portée et entraînée en rota tion par la poupée du tour. En général, la pièce est tenue par une de ses extrémités dans la poupée du tour et s'étend en porte à faux entre les molettes. Les dispositifs de ce dernier type comprennent en général trois molettes, de façon à éviter des efforts radiaux trop considérables sur la pièce.
Jusqu'à maintenant, ils n'ont pas pu être utilisés pour la fabrication de tiges filetées de très petit diamètre ou dont le diamètre est petit par rapport à la lon gueur du filetage, car la rigidité de telles tiges n'est pas suffisante et il n'est pas possible de diminuer le diamètre des molettes au-delà d'une valeur limite.
C'est la raison pour laquelle les boulons, les vis ou les tiges filetées de très petit diamètre que l'on utilise dans l'horlogerie en particulier ont été filetés jusqu'à maintenant au moyen d'appareils d'un autre type.
Ainsi, on connaît déjà des appareils auxiliaires à fileter, qui sont susceptibles d'être montés sur des tours automatiques à poupée mobile et qui compren nent une filière usuelle, à arêtes de coupe, placée devant la poupée du tour et dans laquelle la pièce à fileter s'engage axialement. On a utilisé aussi des filières ouvrantes à peignes. Toutefois, pour les file tages de haute précision et de très petit diamètre, les dispositifs les plus utilisés jusqu'à maintenant sont les dispositifs à filière forcée qui comprennent une filière fixe, taraudée, dans laquelle la pièce,
entraî née axialement et en rotation par la poupée du tour, s'engage axialement et qui forme le filetage par compression du métal plutôt que par coupe.
Toutefois, ces dispositifs présentent l'inconvé nient de s'engorger très facilement et entraînent de ce fait des arrêts fréquents de la machine.
Il est clair qu'un tel risque ne peut plus être admis dans des tours automatiques à poupée mobile capables d'usiner entièrement et automatiquement des séries de pièces identiques prises dans une barre à usiner de grande longueur et pourvus en outre d'un dispositif de ravitaillement automatique qui leur permet d'usiner de façon entièrement autonome Plu sieurs barres de suite sans aucun arrêt.
Le but de la présente invention est de créer un dispositif du type mentionné plus haut, qui soit susceptible d'être monté sur un tour automatique à poupée mobile et de former des filetages de très petit diamètre sans présenter aucun risque d'engor gement et sans que la faible rigidité de la pièce n'influence de façon défavorable la précision de l'usinage.
Pour cela, le dispositif selon l'invention comprend un organe de guidage et de soutien fixe présentant, d'une part, une ouverture coaxiale à ladite pièce et ajustée aux dimensions de cette dernière, et, d'autre part, au moins une échancrure latérale communi quant avec ladite ouverture, cette échancrure étant de dimension suffisante pour qu'une molette puisse s'y engager et atteindre la face latérale d'une por tion de ladite pièce engagée dans ladite ouverture.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention. La fig. 1 est une vue en élévation latérale par tielle d'un tour automatique à poupée mobile pourvu dudit dispositif.
La fig. 2, une vue en plan partielle de dessus dudit tour.
La fig. 3, une vue en élévation frontale, à plus grande échelle, d'une partie du dispositif de la fig. 2. La fig. 4, une vue en plan de dessus, de cette partie, à la même échelle.
La fig. 5, une vue en plan de dessus d'une des pièces représentée à la fig. 4 à une échelle encore plus grande, et la fig. 6, une coupe selon la ligne VI-VI de la fig. 5.
Le tour représenté au dessin comprend un banc fixe 1 sur lequel est pivoté un arbre à cames 2. Des outils radiaux, dont deux, désignés par 3, sont portés par une bascule 4 commandée à partir de l'arbre à cames 2, peuvent effectuer différentes opérations d'usinage à l'extrémité d'une barre à usiner, qui est entraînée en rotation par une poupée (non repré sentée) mobile axialement. La partie extrême de cette barre, qui s'étend dans le champ des outils radiaux, est guidée dans un canon fixe (non représenté) monté dans une plaque de support la solidaire du bâti 1.
Ce canon a pour fonction de supporter et de centrer la pièce avec une grande précision. Derrière les outils radiaux est monté un dispositif capable de former un filetage dans l'extrémité de ladite barre.
Ce dispositif comprend un chariot à queue d'aronde 5, engagé dans une glissière 6 fixée au bâti 1. Une vis 7, engagée longitudinalement dans un bossage 8 de ce chariot et bloquée par une vis trans versale 9, est en contact avec une extrémité d'un levier 10 pivoté sur un support 12 en forme de bras fixé au bâti 1. Ce levier porte un doigt 11 à son autre extrémité et est commandé par une came 13 calée sur l'arbre 2. Il peut faire glisser le chariot 5 vers l'arrière, contre l'action d'un ressort 14 armé entre le bâti 1 et ce chariot 5. Une vis 15 permet de régler avec précision la position avancée du cha riot 5. Cette vis est engagée dans un bossage 16 que présente la glissière 6 et bute contre une pla que 17 que porte le chariot 5.
A sa partie supérieure, ce chariot présente une queue-d'aronde transversale 18, sur laquelle est engagé un coulisseau 19. Ce dernier peut être déplacé le long de la queue-d'aronde 18 au moyen d'une vis à collet 20 agissant contre l'action d'un ressort (non représenté). Sur le coulisseau 19 est monté un support 21, qui est articulé à ce coulisseau au moyen d'une charnière 22, d'axe parallèle à celui du tour. Du côté opposé à la charnière 22, le support 21 est relié au coulisseau 19 au moyen d'un boulon 23, dont la tête est pivotée sur le coulisseau 19, d'un écrou 24 et d'une rondelle 25, un ressort 26 étant intercalé entre cet écrou et cette rondelle.
Une vis de réglage 27, susceptible d'être bloquée par une vis de blocage 28, permet de régler le support 21 en hauteur.
A son extrémité antérieure, le support 21 porte un élément de bâti 29, en forme de U, dont la bran che antérieure, relativement étroite, s'étend en regard du canon du tour et dont la branche posté rieure, massive, est rattachée à l'extrémité antérieure du support 21. Ce support porte, d'une part, une paire de chiens 30 et 31, pivotés verticalement, res pectivement en 32 et en 33, sur la branche posté rieure de l'élément de bâti 29, et, d'autre part, deux mâchoires 34 et 35, pivotées sur des arbres 36 et 37, parallèles entre eux et parallèles en outre à l'axe du tour. Un ressort 38, intercalé entre les mâchoires 34 et 35, tend à les maintenir écartées l'une de l'autre, alors que les chiens 30 et 31 ont pour fonc tion de les rapprocher à un moment donné du cycle des opérations du tour.
Pour cela, ces chiens portent chacun, à leur extrémité antérieure, une vis réglable 39, 40, qui appuie contre l'une des mâchoires 34, 35. A leur extrémité postérieure, ils présentent cha cun un bec 41, 42, qui appuie contre une bobine 43, mobile axialement. Un ressort de tension 44, armé entre les extrémités postérieures des chiens 30 et 31, maintient les becs 41 et 42 en contact avec la face latérale de la bobine 43, qui présente un profil de préférence ellipsoïdal, étudié de façon à écarter ces becs en se déplaçant vers l'avant.
Cette bobine est montée sur une tige de commande 45 capable de coulisser axialement dans des manchons de guidage 46 et 47 solidaire du support 21. Elle est sollicitée, vers l'arrière, par un ressort à boudin 48 butant contre une collerette 49 fixée à la tige 45, et, vers l'avant, par un levier 50. Ce dernier porte, à l'une de ses extrémités, une vis réglable 51 appuyant contre l'extrémité arrière de la tige 45, et, à son autre extrémité, un doigt 52 capable de suivre le contour d'une came 53 calée sur l'arbre 2. Ce levier 50 est pivoté sur le bras 12 et la vis 51 est maintenue en contact avec la tige 45 par un ressort 54.
Ainsi, le levier 10 et la came 13 ont pour fonc tion d'amener le chariot 5 en position de travail, en faisant avancer le bâti 29 en direction de la poupée du tour, tandis que le levier 50 et la came 53 ont pour fonction de rapprocher les mâchoires 34 et 35, au moment où l'opération de filetage doit com mencer.
Comme on le voit à la fig. 3, la mâchoire 34 porte une vis réglable 55, qui permet de limiter les mouvements des mâchoires 34 et 35 l'une vers l'au tre. Ces mâchoires ont également une forme en U. Elles portent chacune une molette 56, 57 qui est pivotée librement, mais sans jeu, sur un arbre 58, 59, engagé entre les deux branches de la mâchoire correspondante. Ces molettes sont de type usuel. Elles présentent chacune un filet de la dimension du filet à pratiquer dans la pièce. Un dispositif de syn chronisation (non représenté) relie ces molettes entre elles, de telle façon qu'à une rotation de l'une d'un angle donné dans un sens, corresponde une rotation de l'autre d'un même angle dans l'autre sens.
Un organe de guidage 60 est engagé dans une ouverture pratiquée dans la branche antérieure de l'élément de bâti 29. Cet organe est fixé par une vis 61. Il est de forme générale cylindrique. Il pré sente une portion antérieure 62 (fig. 5) dont le dia mètre extérieur est ajusté aux dimensions de l'ou verture de l'élément de bâti 29 et une portion posté rieure 63 dans laquelle sont pratiquées deux échan crures 64 et 65 diamétralement opposées (fig. 6). Une ouverture axiale cylindrique 66 est pratiquée à travers la partie 62 de l'organe 60.
Dans la partie postérieure 63 de cet organe 60 est également prati quée une ouverture axiale 66a dont le diamètre est ajusté au diamètre du filetage à former, tandis que le diamètre de l'ouverture 66 est ajusté à celui d'une portion non filetée de la pièce en cours d'usinage. Cette dernière peut donc s'engager axialement dans l'organe 60, qui la soutient et la guide sur toute sa longueur. Toutefois, seule la partie de la pièce, engagée dans la partie échancrée 63 de l'organe de guidage 60 est destinée à être filetée.
Comme on le voit à la fig. 6, les échancrures 64 et 65 communi quent avec l'ouverture centrale 66n, de sorte que dans la partie échancrée de l'organe 60, il ne subsiste plus que deux voiles minces 67 et 68 diamé tralement opposés et dont les faces internes forment des portions de la face interne de l'ouverture 66a. La partie échancrée de l'organe de guidage 60 est de longueur légèrement supérieure à celle des mo lettes 56, 57, qui peuvent ainsi s'engager librement chacune dans une des échancrures 64, 65, lorsqu'on les rapproche l'une de l'autre, et attaquer la partie de la pièce 69 qui fait saillie dans ces échancrures.
La longueur de la partie postérieure 63 de l'organe 60 est supérieure à la longueur des échancrures 64, 65, de sorte qu'il subsiste à l'extrémité postérieure de cet organe 60 une portion pleine en forme de disque, qui relie les deux voiles 67 et 68 l'un à l'autre et qui assure leur rigidité.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le sui vant: on commence par régler la position de l'élé ment de bâti 29, de telle façon que l'organe de gui dage 60 se trouve exactement dans l'axe de la pou pée mobile du tour. Pour cela, on peut pratiquer un réglage transversal en déplaçant le coulisseau 19 le long de la queue-d'aronde 18 et un réglage en hauteur au moyen de la vis 27. Normalement, le chariot 5 est maintenu en position arrière par la came 13 et le levier 10, de sorte que l'espace situé devant le canon de guidage du tour est libre. L'extré mité d'une barre à usiner 69 s'étendant devant ce canon peut être attaquée par des outils radiaux tels que les outils 3 par exemple, qui effectuent diffé rentes opérations d'usinage sur cette barre.
En parti culier, ces outils tournent une première portée, dont le diamètre correspond au diamètre extérieur du file tage à former et une seconde portée adjacente à la première et de diamètre un peu plus grand, qui cor respond au diamètre de la partie antérieure de l'ou verture de l'organe de guidage. Une fois que ces opérations sont terminées, une première rampe 70 de la came 13 parvient sous le doigt 11 du levier 10, qui pivote dans le sens antihoraire, vu dans la fig. 2, sous l'action du ressort 14. Le chariot 5 avance dans la position représentée au dessin.
Simul tanément, la poupée fait avancer la barre à usiner à travers le canon de guidage fixé à la plaque de support la, de sorte que la partie antérieure usinée 69 de cette barre pénètre dans l'organe 60. La por tée de petit diamètre de cette barre s'engage entiè rement dans la partie échancrée 63 de l'organe 60. A ce moment, une rampe 71 de la came 53 parvient sous le doigt 52 et fait pivoter le levier 50. La tige 45 déplace la bobine 43 vers la droite, de sorte que les chiens 30 et 31 provoquent un pivotement des mâ choires 34 et 35. Les molettes 56 et 57 attaquent la face latérale de la pièce 69, qui les entraîne en rotation l'une dans un sens et l'autre dans l'autre. En tournant, ces molettes impriment le filetage qu'elles portent dans la portée de petit diamètre de la pièce 69.
Cette dernière, guidée par l'organe 60, ne risque ni de se briser, ni de se déformer d'aucune manière. Lorsque la seconde rampe 72 de la came 53 parvient sous le doigt 52, la bobine 43 recule et les mâchoires 34 et 35 s'écartent l'une de l'autre sous l'action du ressort 38. Il est alors possible d'ef fectuer encore d'autres opérations d'usinage sur la pièce 69 pendant que l'organe de guidage 60 se trouve en position avancée. A cet effet, il suffit que la rampe 73 de la came 13, destinée à ramener le chariot 5 vers l'arrière, soit décalée d'un angle rela tivement grand par rapport à la rampe 72 de la came 53. En particulier, la pièce peut être maintenue engagée dans l'organe de guidage pendant qu'elle est sectionnée de la barre.
A la fin de l'opération de filetage, le chariot 5 peut aussi être retiré immé diatement par la rampe 73 de la came 13, afin de laisser le champ libre aux outils radiaux. Dans ce cas, la poupée pourra reculer légèrement et faire rentrer la barre dans le canon de guidage fixé à la plaque de support la.
Après son sectionnement de la barre, la pièce obtenue peut naturellement être saisie par un trans porteur, puis amenée dans une autre station du tour, où une fraise peut tailler une fente dans sa face postérieure.
Grâce à l'organe de guidage 60, le dispositif dé crit permet de fileter des pièces de petit diamètre sur une longueur relativement grande.
Dans une autre forme d'exécution, les molettes 56 et 57 au lieu d'être entraînées uniquement par le frottement de la barre 69, pourraient aussi être reliées à un mécanisme d'entraînement synchronisé avec celui de la broche du tour.