CH704880A2

CH704880A2 - Clamping chuck for clamping part to be machined on Schaublin 102 lathe, has jaws engaged with flange so as to be moved toward or away from each other based on axial position of flange, where each jaw is mounted on base plate

Info

Publication number: CH704880A2
Application number: CH7122011A
Authority: CH
Inventors: Eric Mauron
Original assignee: Regis Mauron Sa
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31

Abstract

The chuck has a set of planet gears (3) engaged with a tie rod (2) of a machine tool, so that axial displacement of the tie rod produces radial displacement of the gears by sliding on inclined planes (25, 26) of the gears. A flange (22) includes an inclined flank engaged with inclined flanks of the planet gears, so that radial displacement of the gears produces axial displacement of the flange. A set of jaws (11) is engaged with the flange so as to be moved toward or away from each other based on the axial position of the flange, where each jaw is mounted on a base plate (6).

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention concerne un mandrin de serrage pour machine-outil. The present invention relates to a chuck for machine tool.

Etat de la techniqueState of the art

[0002] On connaît dans l’état de l’art des mandrins de serrage pour machines-outils qui permettent de serrer la pièce usinée. Des mandrins pneumatiques permettent par exemple d’exercer une force de serrage importante, mais nécessitent une source d’air comprimé bruyante et coûteuse. La compressibilité de l’air est problématique lors du serrage. In the state of the art are known clamping chucks for machine tools that can clamp the machined part. Pneumatic chucks, for example, provide a large clamping force, but require a noisy and expensive source of compressed air. The compressibility of the air is problematic during tightening.

[0003] Certaines machines-outils de la marque Schäublin, par exemple les tours Schäublin 102 et Schäublin 70, comportent un tirant permettant d’actionner une pince-cloche afin de serrer une pièce. Cette solution est efficace mais la course de serrage de l’ordre de 3/10<è><me> de millimètre est insuffisante pour de nombreuses applications. En outre, le positionnement axial est imprécis et varie en fonction des différences de diamètre de la pièce à usiner. [0003] Certain machine tools of the Schäublin brand, for example the Schäublin 102 and Schäublin 70 towers, include a tie rod for actuating a bell clamp in order to clamp a workpiece. This solution is effective but the clamping stroke of the order of 3/10 <è> <mm> mm is insufficient for many applications. In addition, axial positioning is imprecise and varies with differences in the diameter of the workpiece.

Bref résumé de l’inventionBrief summary of the invention

[0004] Un but de la présente invention est de proposer un mandrin exempt des limitations des mandrins connus. An object of the present invention is to provide a mandrel free of the limitations of known mandrels.

[0005] Un autre but de l’invention est de proposer un mandrin adapté en particulier aux machines Schäublin. Another object of the invention is to provide a mandrel adapted in particular to Schäublin machines.

[0006] Selon l’invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d’un mandrin comportant les caractéristiques de la revendication principale. According to the invention, these objects are achieved in particular by means of a mandrel having the features of the main claim.

[0007] Ce mandrin présente notamment l’avantage par rapport à Part antérieur de pouvoir être adapté à une machine-outil existante, par exemple une machine-outil Schäublin comportant un tirant, tout en offrant une course de serrage plus importante que celle offerte par les pinces-cloches conventionnelles. This mandrel has the advantage over the previous part of being able to be adapted to an existing machine tool, for example a machine tool Schäublin comprising a tie, while offering a greater clamping stroke than that offered by conventional bell-clips.

[0008] Ce mandrin présente aussi l’avantage de ne pas nécessiter impérativement de source d’air comprimé. This mandrel also has the advantage of not necessarily requiring a source of compressed air.

[0009] La force de serrage des mors peut être réglée de manière fine, ce qui permet de travailler sans déformer les pièces usinées. The clamping force of the jaws can be finely adjusted, which allows to work without deforming the machined parts.

[0010] Les mors interchangeables permettent un usinage de précision. The interchangeable jaws allow precision machining.

[0011] Ce mandrin peut être monté très rapidement sur une machine existante. This mandrel can be mounted very quickly on an existing machine.

Brève description des figuresBrief description of the figures

[0012] Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles: Examples of implementation of the invention are indicated in the description illustrated by the appended figures in which:

[0013] La fig. 1 illustre une vue en coupe et en perspective d’un mandrin selon l’invention, monté sur le tirant d’un tour de type Schäublin 102. FIG. 1 illustrates a sectional and perspective view of a mandrel according to the invention, mounted on the tie rod of a Schäublin 102 type lathe.

[0014] La fig. 1 illustre une vue en éclaté du mandrin selon l’invention. Fig. 1 illustrates an exploded view of the mandrel according to the invention.

Exemple(s) de mode de réalisation de l’inventionExample (s) of embodiment of the invention

[0015] Le mandrin pour machine-outil selon l’invention comporte un assemblage de différentes pièces montées sur le tirant 2 d’une machine-outil existante, par exemple un tour Schäublin 102 ou une autre machine comportant un tirant équivalent apte à se déplacer axialement. La tête du tirant 21 à l’extrémité du côté de la pièce à usiner est sensiblement plane; la surface inférieure de cette tête est cependant évasée selon une direction oblique par rapport à l’axe du tirant 2. The chuck for a machine tool according to the invention comprises an assembly of different parts mounted on the tie rod 2 of an existing machine tool, for example a Schäublin 102 lathe or another machine comprising an equivalent pull rod able to move axially. The head of the tie rod 21 at the end of the side of the workpiece is substantially flat; the lower surface of this head is however flared in a direction oblique to the axis of the tie rod 2.

[0016] Plusieurs satellites 3, par exemple 4 ou 5 satellites, sont disposés sous cette tête 24 de manière à former un anneau interrompu. Chaque satellite forme donc un segment annulaire. Chaque satellite comporte en outre un premier plan incliné 25 orienté vers l’intérieur du satellite, et en contact avec la face inférieure de la tête 24, et coopérant avec cette tête 24 de manière à ce qu’un déplacement axial du tirant 2 provoque un déplacement radial des satellites 3. Par exemple, un déplacement axial du tirant 2 vers la gauche de la fig. 1 aura pour effet de repousser les différents satellites vers l’extérieur et de les éloigner les uns des autres. Several satellites 3, for example 4 or 5 satellites, are arranged under this head 24 so as to form an interrupted ring. Each satellite thus forms an annular segment. Each satellite further comprises a first inclined plane 25 oriented towards the inside of the satellite, and in contact with the lower face of the head 24, and cooperating with this head 24 so that an axial displacement of the tie rod 2 causes a radial displacement of the satellites 3. For example, an axial displacement of the tie rod 2 to the left of FIG. 1 will push the different satellites outward and away from each other.

[0017] Chaque satellite comporte en outre un deuxième plan incliné 26 sur sa face extérieure, en contact et collaborant avec une face inclinée orientée vers l’intérieur d’une flasque 22. Un déplacement radial vers l’extérieur d’un ou plusieurs satellites 3 provoque un déplacement axial de la flasque 22. Each satellite further comprises a second inclined plane 26 on its outer face, in contact and collaborating with an inclined face oriented towards the inside of a flange 22. A radial outward movement of one or more satellites 3 causes an axial displacement of the flange 22.

[0018] La face extérieure de la flasque 22, du côté de la pièce à usiner, est munie de crabots 27 engagés dans des rainures obliques sous les semelles 6. Un déplacement axial de la flasque en direction de la pièce à usiner provoque ainsi un déplacement radial des semelles 6. Un mors 11 est monté de manière amovible sur chaque semelle, au moyen de goupilles 7. Les mors sont interchangeables et peuvent être adaptés à la pièce à usiner: des mors en alu sont avantageux pour ne pas rayer les pièces en métal plus dur. The outer face of the flange 22, on the side of the workpiece, is provided with claws 27 engaged in oblique grooves under the flanges 6. An axial displacement of the flange in the direction of the workpiece thus causes a radial displacement of the soles 6. A jaw 11 is removably mounted on each sole, by means of pins 7. The jaws are interchangeable and can be adapted to the workpiece: aluminum jaws are advantageous not to scratch the parts made of harder metal.

[0019] Le mandrin comporte en outre un bouchon 10 tenu par une vis 14 engagée dans le tirant. Ce bouchon et cette vis permettent de maintenir le mandrin sur le tirant, et de forcer les semelles à se déplacer selon une direction radiale uniquement. La référence 16 montre une goupille cannelée engagée sur la surface supérieure de chaque semelle et agissant comme butée pour limiter son déplacement axial. The mandrel further comprises a cap 10 held by a screw 14 engaged in the tie rod. This plug and this screw make it possible to maintain the chuck on the tie rod, and to force the soles to move in a radial direction only. Reference 16 shows a fluted pin engaged on the upper surface of each sole and acting as a stop to limit its axial displacement.

[0020] La référence 5 montre le corps du mandrin, fixé par une goupille cannelée 15 sur une douille 4 retenue sur le tirant 2 au moyen d’un anneau élastique, par exemple un anneau Seeger (marque déposée) 20 engagé dans une gorge annulaire autour du tirant. Il est ainsi facile de remplacer rapidement le mandrin par un mandrin de diamètre différent ou de conception différente, en fonction du type de pièce à usiner. The reference 5 shows the body of the mandrel, fixed by a splined pin 15 on a sleeve 4 retained on the tie rod 2 by means of an elastic ring, for example a Seeger ring (registered trademark) 20 engaged in an annular groove around the tie rod. It is thus easy to quickly replace the mandrel with a mandrel of different diameter or different design, depending on the type of workpiece.

[0021] La machine comporte en outre un plateau 1 tenu par la bride 13 et contre lequel la douille 4 vient s’appuyer. The machine further comprises a plate 1 held by the flange 13 and against which the sleeve 4 comes to rest.

[0022] Le déplacement axial du tirant 2 est donc converti en un déplacement radial des satellites 3, par le biais des surfaces obliques 25. Ce déplacement radial des satellites est transmis à son tour par l’intermédiaire des surfaces 26 à la flasque 26 qui se déplace axialement, en forçant à son tour les semelles 6 et les mors sur ces semelles à se déplacer radialement. Ces transmissions successives permettent de convertir les déplacements du tirant 2, qui a une course limitée, en déplacements de plus grande amplitude des mors 11. Elles permettent aussi de réduire et de mieux contrôler le risque de serrage, afin de réduire le risque d’endommager la pièce usinée lors de son serrage. Dans un mode de réalisation, le rapport de réduction est compris entre 2 et 4, de manière à convertir un déplacement du tirant d’une amplitude maximale de 0,3 millimètres en un déplacement des mors d’une amplitude maximale de 0,8 millimètres environ. The axial displacement of the tie rod 2 is therefore converted into a radial displacement of the satellites 3, through the oblique surfaces 25. This radial displacement of the satellites is transmitted in turn via the surfaces 26 to the flange 26 which moves axially, forcing in turn the soles 6 and jaws on these soles to move radially. These successive transmissions make it possible to convert the movements of the tie rod 2, which has a limited stroke, into larger displacements of the jaws 11. They also make it possible to reduce and better control the risk of tightening, in order to reduce the risk of damage. the machined part when tightened. In one embodiment, the reduction ratio is between 2 and 4, so as to convert a tug movement of a maximum amplitude of 0.3 millimeters into a displacement of the jaws with a maximum amplitude of 0.8 millimeters. about.

[0023] Le sens de serrage (vers l’intérieur ou vers l’extérieur, pour serrer une pièce tenue par l’intérieur) peut être inversé en enlevant la vis décolletée 8 qui sert à bloquer la rotation de flasque à crabots 27, puis en faisant pivoter la vis de pivotement 14 au moyen d’une clé imbus par exemple. Cette action a pour effet de pivoter la flasque à crabots et de mettre à choix en liaison les crabots 27 extérieurs ou intérieurs dans la semelle 6. La vis décolletée 8 peut ensuite être remontée pour bloquer à nouveau la position de la flasque à crabots. Il est ainsi possible de contrôler indépendamment le sens de déplacement de chaque mors, et d’avoir par exemple une configuration dans laquelle un ou plusieurs mors se déplacent vers l’intérieur pendant qu’un ou plusieurs autres mors se déplacent vers l’extérieur. The clamping direction (inwardly or outwardly, to clamp a part held by the inside) can be reversed by removing the low-cut screw 8 which serves to block the rotation of jaw flange 27, then by pivoting the pivot screw 14 by means of an imbus key for example. This action has the effect of pivoting the jaw flange and to select in conjunction with the outer or inner jaw 27 in the sole 6. The low-cut screw 8 can then be raised to lock again the position of the flange jaw. It is thus possible to independently control the direction of movement of each jaw, and to have for example a configuration in which one or more jaws move inwardly as one or more other jaws move outwardly.

[0024] Il est aussi envisageable de prévoir plus de deux position de fixation pour chaque semelle, par exemple afin de varier la vitesse (et le couple) de déplacement pour une vitesse de déplacement du tirant donnée. It is also conceivable to provide more than two attachment position for each sole, for example to vary the speed (and the torque) of displacement for a given travel speed of the tie rod.

[0025] Le mandrin de l’invention est particulièrement adapté à collaborer avec une machine de type Schäublin 102. D’autres machines comportant un tirant analogue peuvent cependant être équipées d’un mandrin analogue. The mandrel of the invention is particularly suitable for collaborating with a Schäublin type machine 102. Other machines comprising a similar tie rod may however be equipped with a similar mandrel.

[0026] Numéros de référence employés sur les figures <tb>1<sep>Plateau <tb>2<sep>Tirant <tb>3<sep>Satellite <tb>4<sep>Douille <tb>5<sep>Corps <tb>6<sep>Semelle <tb>7<sep>Goupille <tb>8<sep>Vis <tb>10<sep>Bouchon <tb>11<sep>Mors <tb>12<sep>Graisseur <tb>13<sep>Bride pour bloc plateau <tb>14<sep>Vis pivotement <tb>15<sep>Goupille cannelée <tb>16<sep>Goupille cannelée <tb>19<sep>Ressort <tb>20<sep>Seeger d’arbre <tb>21<sep>Seeger d’alésage <tb>22<sep>Flasque à crabots <tb>23<sep>Doigt de repère <tb>24<sep>Tête du tirant <tb>25<sep>Premier plan incliné du satellite <tb>26<sep>Deuxième plan incliné du satellite <tb>27<sep>Crabot (plan incliné de la flasque)Reference numbers used in the figures <Tb> 1 <September> Plateau <Tb> 2 <September> Drawing <Tb> 3 <September> Satellite <Tb> 4 <September> Bush <Tb> 5 <September> Body <Tb> 6 <September> Sole <Tb> 7 <September> Pin <Tb> 8 <September> Screws <Tb> 10 <September> Plug <Tb> 11 <September> Mors <Tb> 12 <September> Grease <tb> 13 <sep> Flange for tray block <tb> 14 <sep> Rotating screw <tb> 15 <sep> Fluted pin <tb> 16 <sep> Fluted pin <Tb> 19 <September> Springs <tb> 20 <sep> Tree Seeger <tb> 21 <sep> Bore Seeger <tb> 22 <sep> Flange with jaw <tb> 23 <sep> Benchmark <tb> 24 <sep> Head of the tie <tb> 25 <sep> First inclined plane of the satellite <tb> 26 <sep> Second inclined plane of the satellite <tb> 27 <sep> Crabot (inclined plane of the flange)

Claims

A chuck for a machine tool, comprising: one or more satellites (3) each having a first inclined plane (25) and a second inclined plane (26), said satellites being arranged to collaborate with a tie rod (2) of the machine tool, so that a axial displacement of the tie rod produces a radial displacement of the satellite or satellites by sliding over the first inclined plane or planes; a flange (22) comprising an inclined flank cooperating with the second or inclined sidewalls of the satellite or satellites, so that a radial displacement of said satellites produces an axial displacement of said flange; a plurality of jaws (11) cooperating with said flange (22) to move towards or away from each other as a function of the axial position of said flange.

2. The mandrel of claim 1, each said jaw (11) being mounted on a sole (6), an inclined plane of said sole cooperating with an inclined plane (27) of said flange so as to radially move said soles when said flange moves axially.

3. The mandrel of one of claims 1 to 2, said satellites (3) being intended to be arranged to form ring segments under the head (24) of said tie rod.

4. The mandrel of one of claims 2 to 3, comprising a plug (10) for maintaining said flanges at a maximum axial distance from the head (24) of said tie rod.

5. The chuck of one of claims 1 to 4, comprising a ring (20) for holding it on said tie rod.

6. The chuck of one of claims 1 to 5, arranged to convert axial displacements of said tie in radial displacements of said larger jaws.

7. The mandrel of one of claims 2 to 6, at least one said sole (6) being mountable in at least two different positions on said flange (22), the slope, the slope of the inclined plane of said sole and / or said flange depending on said position, so as to adjust the speed and / or direction of movement of said soleplate when said flange moves,

8. The mandrel of one of claims 1 to 7, wherein the clamping direction of said jaws (11) is invertible.

9. The chuck of claim 8, wherein the direction of movement of each jaw is controllable independently of the direction of movement of the other jaws.

10. Machine tool type Schäublin 102 equipped with a mandrel according to one of claims 1 to 9.