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Perfectionnements aux machines-outils
La présente invention a pour objet des perfectionne- ments aux machines-outilset plus particulièrement à celles servant à faire des ébauches d'écrous ou pièces analogues avec du métal en barres.,
La machine de l'invention est apte à recevoir de nombreuses applications partout où l'on désire faire des pièces avec du métal en barres, mais. dans la présente description, on se limitera à son application pour faire
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des ébauches d'écrous avec une barre de métal
Dans les machines analogues actuellement connues. il est usuel de faire avancer la barre de matière contre une butée qui est retirée pour permettre à l'extrémité de la barre d'être travaillée par des outils appropriés.
En particulier, lorsqu'on fait des ébauches d'écrous, la butée vient se placer par pivotement en face ou dans le trajet de la barre pour mettre celle-ci en place,puis cette butée s'écarte par pivotement du trajet de la barre, de façon qu'un foret ou autre outil puisse avancer vers et dans l'extrémité de la barre, de sorte que le temps pris par les mouvements de la butée, l'amenant dans le trajet de la barre et l'en retirant, ralentit la production de la machine.
Conformément à une nouvelle ca- ractéristique de l'invention, on utilise le foret comme butée, de sorte que la barre est amenée contre ce foret pour la mettre en place, puis le foret peut ensuite' être immédiatement avancé dans la pièce d'ouvrage, ce qui évite un arrêt du foret antérieurement nécessaire pour retirer la butée.
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L'invention s'étend encore à un nouveau d'teP pour assurer le mouvement d'avancement de la barr le foret et pour serrer et faire tourner la ';b' 1 ... " une opération d'usinage. ''wW' D'autres caractéristïques et avantage18 0 ressortent de la description détaillée qusi BW1& mode de réalisation préférée qui est représenté dàns'eh dessins annexes, dans lesquels t 1 j ,, l , / (n, i %.B!X< La fig. l est une élévation ' '&oËS<nt comportant les nOlIVeUo....rsoUi.tif.;,;' , La fig. l est une coupe-élivation'au-9 0 barre et du dispositif d'avancement : ,, 1
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La, fig. 2 est une vue longitudinale, partiellement en coupe, de la broche principale et du collet de la -machine représentés dans la position de serrage de la barre.
La fig. 3 est un plan des bras porte-outils et des leviers de commande.
La fig. 4,est une élévation des bras porte-outils .
Les figs. 5 à 8 sont des vues schématiques montrant diverses positions des outils et indiquant comment ces outils agissent sur l'extrémité de la barre de matière pour former les ébauches d'écrous.
1 désigne un bâti ou plate-forme supportant les divers éléments de la machine; ce bâti comporte à l'avant -et à l'arrière des montants 2 et 3 et il peut être sup- porté par des pieds 4, comme représenté, ou, si on le désire, la plate-forme peut être montée sur un établi, une table ou autre support convenable.
Une broche creuse ou arbre tubulaire 5 est montée convenablement pour tourner dans des paliers 6 du montant 3 et sert d'arbre de commande de la machine, cet arbre étant entraîné par un moteur M au moyen d'une chaîne 7 et de roues à chaîne 8 et 9.
Il est évident que la broche peut être reliée au moteur par des engrenages ou être entraînée par toute autre source de force au moyen d'une courroie ou autre transmission de commande* La broche 5(fig.2) est munie à son extrémité antérieure d'une douille ou ouverture conique 10 et elle porte un collet tubulaire creux 11, présentant une partie avant évasée 12, dont la conicité correspond de préférence à celle de la douille 10. La partie 12 du collet comporte de préférence des fentes --' convenables 13, de façon à former des mâchoires élasti..
'- ques faisant office de mandrin, de sorte qu'une barre de
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matière R portée par ce collet peut être fermement serrée par les mâchoires, lorsque celles-ci sont rapprochées les unes des autres quand elles sont tirées dans la douille 10. ,
Des plateaux 14 et 15 sont fixés aux extrémités de la broche 5 et du collet 11 respectivement par tous organes appropriés, tels que clavettes, filets de vis et analogues, de façon à être solidaires de ces pièces.
Des leviers 16, articulés dans le plateau 14 sont dis- posés de façon à pivoter dans les positions en traits pleins et en pointillé représentées dans la fig. 2. Ils comportent des parties profilées ou extrémités confor- mées pour venir en prise avec le plateau 15 et ils sont établis pour repousser le plateau 15 vers l'exté- rieur par rapport au plateau 14, de façon à déplacer le collet et à tirer la tête 12 du collet dans la douille 10 de la broche pour serrer la barre R. En fait, ces leviers servent de coins mobiles entre les plateaux 14 et 15 pour produire un mouvement relatif de la broche et du collet.
Des fentes radiales 17, prévues dans la face du plateau 15, sont disposées de façon à recevoir les ex- trémités des leviers 16, de sorte que lorsqu'on fait pivoter ces leviers pour les amener en prise avec le plateau 15, les extrémités des leviers tombent dans les fentes 17 et bloquent ces plateaux pour les empê- cher de tourner l'un par rapport à l'autre, ce qui fait que le collet est mis en rotation par la broche 5 de façon à faire tourner la barre R.
Un collier 20, destiné à actionner les leviers 16 peut coulisser le long de la broche 5, mais il est
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empêché de tourner par rapport à cette broche par tout dispositif convenable (tel que clavette 21); ce collier présente un évidement conique 20' destiné à recevoir les extrémités des leviers 16.et à agir sur elles par ses côtés inclinés formant rampes de commande.
On peut faire coulisser ce levier vers la droite,en partant de la position représentée, de façon à dégager les:leviers 16 et à leur permettre de pivoter de manière que leurs extrémités ne portent pas contre le plateau
15 et quittent les fentes 17 de ce plateau. Lorsqu'il est ainsi dégagé, le collet est libre de se déplacer en avant de la broche, de sorte que les mâchoires de ce collet relâchent la barre et permettent de l'avancer par rapport à la broche.
Un arbre auxiliaire 25, de préférence parallèle à la broche et disposé au-dessus d'elle, est monté de façon appropriée pour tourner dans le montant 3 et il est entraîné par la broche 5 au moyen des roues d'en- grenage 26 et 27 Un arbre transversal 28 est entraîné par ltarbre 25 au moyen d'un pignon conique 29 et d'une roue 30 ; sur cet arbre 28 est fixé une roue dentée 31 qui engrène avec une roue dentée 32 d'un arbre à vis sans fin 33. Une vis sans fin 35, fixée à l'arbre 33, engrène avec une roue hélicoïdale 36, fixée à un arbre à came 37, supportée comme le montre le dessin.
Au moyen du mécanisme d'engrenages représenté ou au moyen de toute autre disposition analogue, l'arbre à cames est entraîné par la broche 5 et il est désirable que l'arbre 37 soit entraîné à une vitesse de rotation relativement faible par rapport à la broche 5.
Un levier 40 servant à déplacer le collier 20 est
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articulé en 41 par exemple et il comporte des bras laté- raux séparés qui sont placés sur les côtés opposés du collier 20, tandis que des galets 42, pouvant tourner sur ces bras, sont disposés pour glisser dans une gorge circonférentielle 43 du collier 20. Une came 45 fixée à l'arbre 37 comporte une coulisse 46, disposée pour recevoir un galet ou goujon 47 prévu sur l'extrémité supérieure du levier 40, de sorte que, lorsque la came 45 tourne, sa coulisse attaque le levier 40 et le fait pivoter en arrière et en avant pour imprimer des mouvements cor- . responadnats au collier 20 le long de la broche, en faisant ainsi pivoter les leviers 16, qui coincent le collet dans la broche et dégagent le collet de la broche respectivement .
Dans la pratique, la came est conformée et réglée pour que le collet serre et fasse tourner la barre pen- dant le fonctionnement de divers outils coupants et dégage la barre au moment convenable pour permettre un- mouvement d'avancement de cette barre, de façon que l'ex- trémité avant de la barre soit présentée aux outils cou- pants.
La barre R reçoit un mouvement en avant au moyen des dispositifs suivants : Un tube de support de barre 50, s'étendant vers l'arrière de la machine (fig. la) comporte une.fente longitudinale 51 le long de son côté supérieur et un piston devancement 52 pouvant coulisser dans ce tube comporte un bras ou prolongement 53, sortant du tube à travers la fente 51. Le piston est tiré en avant dans le tube au moyen d'un contrepoids W, relié à ce piston par un câble flexible 54 ou analogue, qui est supporté par des poulies de guidage appropriées 55 et 56.
Lorsqu'une barre est introduite dans le tube devant le piston, le con-
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trepoids est de préférence disposé pour pousser la barre le long du tube de façon que, lorsque son extrémité est dégagée par les mâchoires du collet, la barre est poussée contre la mèche ou le foret D, qui agit comme butée pour placer la barre en position convenable par rapport aux outils, comme on le verra plus loin.
Une broche à foret ou mèche 60, pouvant coulisser mais ne pouvant pas tourner dans des baliers convenables
61 et 62, porte, sur son extrémité intérieure, un dis- positif porte-outil, tel qu'un mandrin 63 de forme or- dinaire. Dans ce cas, on a représenté un mandrin pour serrer la queue ou cône d'un foret, bien que, pour des outils différents, on puisse utiliser des disposi- tifs de serrage différents.
Un collier 65, fixé de façon réglable à la broche 60, porte un galet ou goujon 66, qui glisse dans une coulisse 67 d'une came 68 fixée sur l'arbre 37, de sorte que lorsque cet arbre tourne, la came déplace la broche dans l'un ou l'autre sens suivant une relation synchro- nique convenable.
La coulisse de la came et la disposition des organes sont de préférence réglées et prévues de façon que la pointe du foret soit placée en une position voulue pour agir comme butée pour l'extrémité de la barre, quand celle-ci est dégagée par le collet et poussée en avant par le mécanisme prévu à cet effet. Apres le mouve- ment d'avancement, la came (fig.6) déplace la broche et le foret de façon que le foret non-rotatif entre dans la barre qui est serrée et entraînée par la broche et le collet dans leur mouvement de rotation .
On va maintenant décrire d'autres outils destinés à agir sur la barre et des dispositifs de commande en se référant en particulier aux figs. 1,3 et 4 à 8.
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Des leviers porte-outils 70 et 71 sont disposés pour osciller sur un arbre oscillant 72, porté par la plateforme, et ils portent, près de leurs extré- mités supérieures,. des outils coupants F et c Ces outils peuvent prendre toute forme désirée, mais, dans le mode de réalisation représenté, on peut les appeler outil façonneur F et outil à tronçonner C, le premier étant conformé et disposé pour exécuter une certaine opération de façonnage, tandis que l'autre est disposé pour tronçonner l'extrémité précédemment percée et façonnée de la barre pour produire l'ébauche d'écrou.
Les leviers 70 et 71 sont disposés pour pivoter dans les deux sens, de façon à amener les outils en prise avec la pièce d'ouvrage ou barre R et ramener ces outils à leur position de repos ; ces leviers reçoivent leur mouvement pivotant au moyen de leviers de commande 78 et 79, qui sont articulés en 80 à une console 81 du bâti, comme représenté dans la fig.3.
Des bras 78' et 79' s'étendant vers l'intérieur des leviers 78 et 79 portent des galets 83 et 84, qui glissent dans des coulisses 85 et 86 de la came 66.
En se reportant en particulier aux figs. 7 et. 8, on voit que l'outil façonneur F comporte des arêtes coupantes . et f;', de sorte que lorsque le levier pivotant 70 amène l'outil en prise avec la barre R qui tourne, une rainure est-formée dans cette barre et le côté supérieur ou arrière de l'ébauche d'outil N est biseauté de la façon connue. Lorsque l'outil coupant C est à son tour amené par pivotement en prise avec la barre (fig.8) son extrémité antérieure coupe l'ébauche d'écrou et le sépare de la'barre.
Il est désirable que l'outil coupant ait une arête coupante de . moindre largeur
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que la rainure faite par le premier outil façonneur F, de façon que lorsque l'outil coupant sépare l'ébauche de l'extrémité avant de la barre, il reste sur l'ex- trémité de la barre une rondelle ou siège n. En faisant varier l'épaisseur des outils coupants et leurs dispositions, les sièges en forme de rondelle peuvent être produits de diverses épaisseurs suivant désir.
On peut faire varier dans de larges limites la disposition des coulisses des cames et des pièces com- mandées par ces coulisses, de sorte que la machine peut être établie et équipée pour diverses applications.
On décrit ci-après le fonctionnement de la machine réa- lisée, à titre d'exemple de réalisation, pour faire des ébauches d'écrous percées.
Le foret C est réglé dans le mandrin 63, de façon que, lorsque la broche 80 est poussée en avant par la came, sa pointe soit placée de façon à servir de butée pour l'extrémité de la barre R et à placer l'extrémité de cette barre au point désiré. Le foret étant placé de cette façon pour servir de butée d'ar- rêt, la came 45 fonctionne pour dégager les leviers
16, de sorte que le collet dégage la barre, la broche
5 continuant naturellement à tourner. La barre étant ainsi dégagée, le mécanisme d'avancement pousse cette barre de métal en avant jusqu'à ce que son extrémité bute contre la pointe du foret.
Le collier 20 est alors ramené en arrière par la came et le levier, de .façon à faire pivoter les leviers 16 pour bloquer la broche et le collet en les rendant solidaires, ce qui fait que la barre se trouve serrée par le collet et mise en rotation par ces collet et broche. Lorsque la
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broche et le collet tournent ainsi, pour faire tourner la barre, la broche est poussée en avant par la came 45, de façon que le foret entre dans l'extrémité de cette barre et y fasse un trou à taraudage pour l'ébauche de l'écrou.
Lorsque le foret approche de la limite avant de son mouvement, qui est réglée par la disposition de la came, l'outil façonneur F est pivoté vers l'intérieur, de façon que son arête coupante attaque la barre .qui tourne et forme la rainure dans cette barre, tout en biseautant en même temps les angles de l'ébauche d'écrou. Suivant le réglage et la disposition des pièces, le foret peut être retiré en arrière pendant le fonctionnement de l'outil façonneur.
Lorsque l'outil façonneur termine son travail et est écarté de la barre par pivotement, l'outil coupant C est amené par pivotement contre la barre, de sorte que son arête coupante antérieure entre dans la rainure faite dans la barre et coupe complètement l'ébauche d'écrou de l'extrémité de cette barre. Comme on l'a indiqué précédemment, la disposition des pièces et.,leur fonctionnement peuvent être modifiés'pour adapter la machine à diverses applications, l'adaptation partieu- lière décrite à la production d'ébauches d'écrous avec une barre étant décrite simplement à titre d'exemple explicatif.
Si on le désire, le foret peut être remplacé par un outil combiné perceur-taraudeur et les vitesses re- latives des pièces de commande peuvent être modifiées, de façon qu'on puisse tarauder l'ébauche de même qu'on la façonne et qu'on la coupe de la barre de matière,
La description qui précède montre que. l'invention
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orée une machine de construction simple et dont le fonctionnement est très efficace, ce qui fait que son rendement est beaucoup augmenté par rapport aux machines analogues.
Il y a lieu de remarquer qu'en utilisant le foret comme butée pour la barre de matière, on gagne du temps à chaque cycle de fonctionnement de la machine et qu'en attaquant ou serrant la barre en un point adja- cent aux outils coupants, on a un dispositif simple pour faire avancer la barre, de même que pour la sup- porter en résistant aux pressions exercées sur elle en directions opposées à son axe de rotation.
La machine est susceptible de nombreuses variantes pour son adaptation à diverses fabrications.
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