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BREVET D'INVENTION
Système de commande électrique du tâteur pour la reproduction suivant un modèle ou gabarit.
La présente invention concerne un système de commande électrique du tâteur pour machines-outils détachant des copeaux. L'outil est guidé en dépendan- ce des mouvements qu'exécute un tâteur guidé sur un. modèle, de sorte qu'on obtient une reproduction exacte de ce modèle.
Lorsque la commande du tâteur est posée après coup sur une machine à fraiser existante, la fraise est fixée de la manière usuelle dans la broche de fraisage et le manchon de guidage est serré dans la tête de la broche de fraisage, de sorte que la fraise prend une position fixe, c'est-à-dire qu'elle n'est pas mobile
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dans le sens de l'axe de la broche. Le tâteur est relie rigidement par un bras de jonction avec la pièce de tête, par conséquent également avec la fraise.
L'avancement detâtage s'effectue dans le sers de l'axe de la broche. Cette commande est effec- tuée à l'aide de broches, pignons coniques, vis sans fin et roues hélicoïdales. L'avancement directeur est
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,.la:.nt pn1J de la manière uS1Jelle; on monte seulement un embrayage patinant et un frein à encliquetage, qui, influence par un commutateur oscillant, entre en ac- ';;on à l'instant donné et verrouille le dispositif
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d, ' a 1- an c =:#ia ,i t i¯ nn= 1 t ud 1 na 1 Des deux mouvements, comaardF er ':va;tezr et avancement longitudinal, sont dérivé,-, !: 'l)D.rfr;f' '1t chacun d'un moteur électrique.
:)0.,3 le processus d'usinage,, il faut distinur.,.r neux avancements, à savoir l'avancement de tâtage "t r ".;,-,,.,.,y,m.,i; t; c') l' P" C t, E: 11 J" .
;'0ccment de tâtage ['effectue par rappror:.ert et 1'¯;r<.jn.en:;n CL la pice d'ouvrage, tandis qu.. l''''-',r,"",Y1cc:.:.E.,t directpur s'effectue le long de la .;;i':.C2. T ',-,-V'::'DCCÚ211t directeur est donc perpendiculaire -l l'avancement de P 'i'. ü 't'; .3... r e Lans 1.e ; tr<Es grande types de machines, le ':'.1():"JC "ent d'avancement dii. tâteur est rationnellement >lacl c',u,::: 1c chariot a broche de fraisage.
1()"pf'ol'lllérE.'nt a l'invention, les deux mouve- ments d'avancement sont commandés en dépendance des mouvements d'un tâteur, qui présente le mode de travail de principe suivant.
Le très nombreux points situés près les uns des autres sont tâtés et, en fait, cette densité est réglable par le commutateur oscillant et dépendante du choix de la vitesse d'avancement.
Les mouvements du tâteur sont les suivants :
1 - en direction du modèle,
2 - en s'éloignant du modèle après l'avoir touché,
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3 - en revenant sur le modèle après l'avoir quitté.
Ce tâteur, qui. représente un interrupteur à deux positions, agit sur les circuits de commande de façon qu'un tâtage punctiforme et précis soit possible.
Le tâteur fonctionne en tous sens.
Les conditions que doit remplir la machine destinée à être munie de cette commande sont : comporter un système d'inversion qui permette d'imprimer à la table un mouvement de va-et-vient et d'effectuer un réglage de la course de la table, puis un déplacement, qui s'effectue après chaque course de la table dans une mesure déterminée par rapport au mouvement 'transversal.
Le fraisage de contour s'effectue de telle manière que deux tables rondes, qui sont fixées sur une équerre perpendiculairement à la table et qui sont montées sur la table de travail, sont commandées de fa- çon analogue par un arbre de déplacement, qui est en liaison avec un frein à encliquetageet un embrayage patinant, Un mécanisme d'angle, qui est agencé pour le serrage sur le manchon de guidage de la broche de fraisage, sert à faire travailler la fraise dans le sens horizontal et à perriettre ainsi le fraisage de contour.
Le dispositif conforme à l'invention sert de préférence au façonnage d'estampes pour presses à forger et pour l'industrie des résines artificielles ou applications analogues, ainsi que pour le fraisage de contour de plateaux excentriques suivant des gabarits en tôle.
Le tâteur est guidé ligne à ligne sur la. surface du modèleet l'outil l'est de même sur la pièce d'ouvrage. Un avancement latéral d'une largeur de coupe s'effectue alors à la fin de chaque coupe.
Le mouvement de coupe s'effectue en direction verti- calent l'avancement par degrés s'effectue en direc- tion horizontale.
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Un exemple de réalisation d'une machine à
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1;>aJ zi:1. de reN¯acaction suivant l'invention est illus- tré sur les dessins annexés, qui montrent la construction d'ensemble, la constitution des diverses pièces
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et l'n.3tallato::. des circuits de couu>anàe et de tra- vail.
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.;,t".. l est une vue de face de la machine.
Ja fis. ;' est '1:1(" vue latérale de e la machine. La fiu. 5 est iiaie coupe-cl ovation de la c ornmane , .,-'Cdn¯'',..iC: ne .renversement de marche et dispositif de transmission du mouvement de commande !5 l'arbre .:aon- tant.
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La 1':1....;. 4 est une coupe-élévation du dispositif amorçant le mouvement de counnande par l'arbre mon- "7:<-Ll. t .;l:L8..r 1 ; 1.a broche a console et représentant le rj:1.,:V.J3:T. ':.1.f de COllililutat eur oscillant. La fig. 5 représente le commutateur oscillant. La fig. 6 est une coupe-élévation de la com-
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mande et L<u D;yst.mG Ge verrouillage de l'avancement l01èZ:',tudinal' la fis. 7 représente le frein à encliquetage avec 1',il:>urt de freinage.
La fig. 8 est une coupe-élévation des pièces du mécanisme moteur servant à assurer le mouvement de la table.
La fig. 9 représente le dispositif servant au fraisage de contour suivant des gabarits en tôle.
La fig. 9a est un schéma illustrant le fraisage de contour sans table ronde.
La fig. 10 représente la commande des tables rondes.
La fig. Il est une coupe du tâteur.
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La fin. 12 est un schéma de connexions pour courant tri phase avec moteur réversible.
La fig. 13 est un schéma de connexions pour courant triphasé avec mécanisme de renversement de
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marche.
La fig. 14 est un schéma de travail de dégros- sissage.
La fig. 15 est un schéma de travail de fini- tion.
La machine même est une fraiseuse usuelle (figs. 1 et 2); elle.comporte, entre autres éléments, un pied 1 et une tête 2; cette dernière porte le support 3 du moteur, qui supporte le moteur de frai- sage 4. Ce moteur de fraisage 4 commande la broche de fraisage 7 au moyen de la courroie à section tron- conique 5 et de la poulie à gradins 6. La machine comporte en outre une console en équerre 8, le cha- riot à mouvement croisé 9, la table de travail 10, sur laquelle la pièce d'ouvrage A est serrée, puis la table à modèle 11, qui reçoit le modèle B.
Cette console en équerre 8 est commandée électriquement en direction verticale. Du fait que la table de travail 10 reçoit un mouvement de montée et de descente, le contact 73 (fig. 11) est ouvert et fermé; ce- contact commande le mouvement vertical et également l'avancement longitudinal. Le tâteur sera décrit plus loin avec plus de précision. Par le mode de .travail de principe selon lequel le tâteur 66 est avancé vers le modèle, puis reculé de celui-ci, pour revenir sur ce modèle, le circuit est fermé une fois lorsque le modèle B est touché, pour être ouvert de nouveau lors de la ;descente, et ainsi de suite. Cette ouverture et cette fermeture du circuit commandent, par l'intermédiaire d'un relais auxiliaire 76 (fig.
12 et 13), un relais de renversement de marche 77, qui agit sur le moteur réversible 12 (fig. 1,2 et 12) de telle manière qu'il est mis subitement en rotation à droite ou à gauche. Pour protéger le moteur 12 contre un trop grand chauffage, on intercale en avant dans chaque phase une résistance de protection 78
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('j.f:. ;';"2 et 13). Le mouvement de renversement de marche es!- transmis par le moteur 12, par l'intermédiaire ;l'x;i;¯ r;¯">171y,#z<# 10 (fie. ail mécanisme à vis sans fin :1nf.:,::.:ic'J:1' 1'2:. Ce mécanisme est monté dans le f:",.2t;,;1' oscillant inférieur 15 (fiv. z 2 et 3). Un arbrn montant 16 transmet le mouvement dans le mécan:I.c:lJ1E" vis sans fin supérieur 17 (fig. 1, 2 et 4), qul. de trouve dans le carter oscillant supérieur 18.
En passant par deux pignons coniques 19, le mouvement est ensuite transmisà l'arbre à console 20, qui
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est guicté dans l'écrou 21. On obtient de ce fait le mouvement de montée et; de descente de la console en équerre 8.
Pour pouvoir régler la console en équerre éga-
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lement à la main, l'arbre à pignon conique 22 (fig.4) est muni d'un volant à. main 23. On monte dans le narter oscillant supérieur 18 un embrayage 24, qui permet d'arrêter le mouvement vertical automatique et de régler la hauteur de la console 8 à la main.
En parallèle à ce circuit, qui agit sur le moteur réversible 12, un commutateur oscillant 40-44 (fig. 4 et 5) est actionné; ce commutateur commande
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le circuit de l'aimant d'encliquetage 35 (fig, 6 et 7), qui est nécessaire pour le verrouillage de l'avancement longitudinal. La commande pour l'avancement longitudinal est assurée par le moteur 26 (fig. 2 et 6), qui porte une poulie à courroie tronconique 27 à plusieurs voies, sur la poulie à gradins 28, qui entraîne un mécanisme à vis sans fin 29, qui se trouve dans le carter 30 comportant les paliers de la vis sans fin.
Le mouvement est transmis à un embrayagepatinant 31,
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30 (fi.;. 6), qui peut être réglé à un couple d.e rota- tion déterminé par un écrou 32 et le ressort 33.
Une roue à rochet d'arrêt 34, comportant des dents droites à section.rectangulaire, est calée sur le cône d'embrayage 31, de sorte que le blocage peut se faire
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dans -les deux sens de rotation, parce que le changement de sens de rotation de la table de travail 10 se fait au moteur 26.
Le changement ou renversement de sens se fait dans cette machine électriquement. Les taquets 55 (fig. 1, 2. et qui sont fixés sur la table de tra- vail 10, appuient sur les boutons poussoirs 56 d'un commutateur à boutons poussoirs 37, qui est vissé sur le chariot à mouvements croisés 9. Ceci influence le relais de renversement de marche 79 (fig. 12 et 13) et les pales du moteur 26 sont inversés de façon cor- respondante, ce qui change le sens de rotation du mo- teur.
Un levier d'arrêt 38 (fig. 7, 12 et 13), éta- bli sous la forme d'un levier à deux bras, est mis en action par l'aimant 25 lors du blocage. Lorsque l'aimant 25 se trouve privé de courant, un ressort 39 rappelle le levier d'arrêt 38 et l'avancement longitudinal entre de nouveau en action.
Ce commutateur 40-43 est commandé par la broche à console 20 à l'aide des pignons coniques 19 et de l'arbre 22.Tant que le tâteur tâte une surface plane, le levier de commutateur oscillant 40, qui est entraîné par le cône d'entraînement 41 (fi.g. 4 et 5), le ressort 42 et l'écrou 43, oscille en va-et-vient seulement entre les deux contacts 44 et 45, sans les toucher. liais il peut aussi. se produire au cours de l'usinage d'une surface plane un contact des systèmes de contact 44 et 45, à savoir à la finition et pour augmenter la précision.
Pendant l'oscillation en va-et-vient, il ne se produit pas un verrouillage de l'avancement longitudinal, de sorte. que .la table de travail 10 reçoit un mouvement de va-et-vient sur le chariot à mouvements croisés 9.
Si la pointe tâteuse 66 arrive sur une cavité, de sorte que le mouvement d'abaissement exécuté jusqu'ici par la table, tel qu'il ne se présente qu'a-
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vec une surface plane, est dépassé, le levier de commu- tateur oscillant 40 frappe alors sur le contact 44 ou le contact 45, en fermant le circuit de l'aimant d'encliquetage 25, de sorte que l'encliquetage 34 et 38 entre en action et que l'avancement longitudinal est verrouillé jusqu'à ce que la tige tâteuse 66 bute de nouveau en bas. La table 10 commence immédiatement lemouvement de recul de haut en bas et le levier de commutateur oscillant 40 sépare par conséquent le contact 44 ou 45 touché, puis l'aimant d'encliquetage 25 est prive de courant.
Le ressort de rappel 39 (fig. 7,12 et 13) déverrouille le dispositif d'avancement longitudinal et la table de travail 10 se remet en mouvement.
Le contact 45 (fig. 4 et 5) du commutateur oscillant 40, 43 est fixé de façon immobile sur la console en équerre d. L'autre contact 44 est relié à un levier 44a, qui est monté sur le manchon à cône 46, puis qui peut être réglé sur ce manchon et fixé par serrage à l'aida d'une vis 47. On expliquera plus loin pourquoi ce réglage est nécessaire.
Depuisl'arbre d'embrayagepatinant 48 ( fig .
6 et 8), le .mouvement longitudinal automatique est transmis par l'intermédiaire d'une articulation à rotule 49 àl'arbre mobile 50 et de celui-ci, par l'intermédiaire d'un mécanisme à coude 51 et de deux pignons 52 et 53 à la broche 54 de la table . Si la table de travail 10 doit être déplacée à la main dans le sens longitudinal, il est nécessaire de débrayer ou désaccoupler le dispositif d'avancement longitudinal automatique. Ceci est effectué à l'aide du levier d'embrayage 55 qui dégage le pignon 53 et le pignon conique 57. La table peut être déplacée à la main à l'aide du volant 56.
L'interrupteur de fin de course 58 (fig. 1,
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12 et 13) est monté sur la console 8 et est actionné par le taquet 59 qui est fixé par serrage de façon réglable sur le chariot 9 à mouvements croisés. Cet interrupteur de fin de course 58 sert à obtenir une limitation de la course dans le sens transversal et à arrêter la table de travail 10 dans toute largeur de coupe réglée à volonté. Ainsi qu'on peut le voir par les schémas de connexion des fig. 12 et 13, cet interrupteur de fin de course 58 est placé immédia- tement après le commutateur automatique 75 dans le circuit, de sorte que l'interrupteur de fin de course 58 est en mesure d'arrêter toute la machine.
Le tâteur est établi. sous la forme d'un interrupteur à deux positions etil est rigidement relie par l'arbre 60 et le bras 61 à la tête 2, par conséquent également avec la fraise 62. Le tâteur est réglable dans le sens de la hauteur par rapport à la fraise 62', du fait que le manchon de guidage 63 de la broche de fraisage est mobile au moyen d'un pignon.
En outre, le tâteur doit pivoter autour de l'arbre 60 et se déplacer sur le bras de jonction 61. Il est encore possible d'obtenir, comme réglage de précision, une faculté de réglage supplémentaire de la pointe tâ- teuse 66 par rapport à la fraise 62, du fait que la table à modèle 11 peut être déplacée avec précision à l'aide d'une broche 64 (fig. 1) par rapport au chariot à mouvements croisés 9.
Le tâteur est constitué par un disque 65 (fig.ll) comportant en son centre un appendice portant la pointe tâteuse interchangeable 66 qui est vissée.
A l'extérieur, le disque 65 est meulé sous une forme légèrement convexe afin qu'il puisse être facilement déplacé sur un angle, mais il doit être guidé avec précision dans l'anneau 67. Sur le côté plan, le disque 65 repose sur trois vis de réglage 68. La fixation du tâteur se fait sur l'anneau 67. Une plaque
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élastique 69 est posée sur l'anneau 67 et par dessus le disque 65 ; cette plaque 69 est fixée par serrage sur la périphérie à l'aide du chapeau 70 en matière isolante. Ce chapeau 70 comporte un alésage 71 qui s'élargit vers le bas pour former un épanouis-
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sement plat en forme de cuvette.
Le rapport des diamè- tres au carré (par exemple 6 mm. de diamètre de l'alésage en haut et 60 mm. de diamètre de l'alésage en bas donnent la multiplication 102 - 100) produit alors la multiplication presque sans frottement.
Ce dispositif travaille de façon analogue au mouton hydraulique connu qui transforme une petite force en une grand? force. En effet, avec le tâteur décrit un petit mouvement du tâteur est transformé en un Grand trajet du mercure refoulé, de sorte qu'on peut parler d'un amplificateur de trajet hydraulique.
Dans l'espace creux de la partie supérieure 70 il y
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a, (;0/,,-.1(, liquide de manoeuvre, du mercure qui s'élève jusqu'au niveau indiqué sur la fig. 11. Le réglage
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précis en 1;auhmir est effectué Pi l'aide de vis 68 qui sont également déplacées pour la compensation de
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;nc:e:: différences de température. Si une petite pression est produite verticalement de bas en haut ou latéralement sur la tige tâteuse 66, le refoulement du mercure le fait monter dans l'alésage 71. La vis 72 assure l'amenée du courant dans le mercure. Dans
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la on ucrtE- d,i,i tâteur, le relais auxiliaire 76 (±1-r. lr et 15) et le relais de renversement 77 sont 1-ior2 l. i I.' ''',1 t .
Le 11:C)(121e .w c.-;2 rU1Jl:.- PO :',11!: ,z,1=1tç- :-,,,---.1". <.. - la peinte ;ae¯se 66. Dès que cette pointe t;i;1 1;e 10 :,.0^1. , la mercure s'élève et vient en , .,Àlyu'.. À'T2c lu V:..:3 7J. Le relais auxiliaire 76 est i,,1.1 ±# circuit, de C llG;.l\: que le relais de renversement 77 et le moteur 12 coiuiience, subitement à changer de sens de rotation. La table de travail 10 s'éloi-
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gne de la fraise 6S et la table à modèle 11 s°éc'
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de la pointe tâteuse 66 ; le mercure retombe alors au dessous de la pointe de la vis 73. Le relais auxiliaire 76 est de nouveau privé de courant, de même par conséquent que le relais de renversement de marche 77, 'et il retombe. De ce fait, les pôles du moteur 12 sont inversés et la table 10 remonte contre la tige tâteuse 66.
Le jeu se répète ainsi continuellement. Les vis 72 et 73 sont munies de pointes en métal dur. En cas de non fonctionnement d'un instru- ment intermédiaire, pendant que la pointe tâteuse 6G glisse, le mercure s'élève jusqu'à ce que le contact s'établisse avec la vis 74. De ce fait, le déclancheur rapide de l'interrupteur de protection 75 est mis en action et tout le courant est coupé.
L'interrupteur de protection est, en outre, muni d'un dispo- sitif de déclanchement bi-métallique, de sorte que la machine est également arrêtée en présence d'une autre défectuosité, par exemple un déplacement ferme d.e la broche de fraisage produit par dépassement du courant normal. L'équilibrage de pression est assure dams le tâteur par un alésage élargi 'en Haut.
A la place du Licteur réversible 12, le méca- nisme de renversement de marche peut aussi être monté avec un moteur triphasé 12a (fig. 3). Le circuit, qui commutait le relais de renversement de marche 77 dans la forme de réalisation à moteur réversible, travaille maintenant sur l'aimant d'attraction 80, qui attire un embrayage de renversement de marche 81.
Dès que le circuit est coupé, cet aimant perd sa force, parce qu'il est privé de courant, puis le ressort 82 entre en action et renverse le sens de rotation, l'arbre 83 entraînant le mécanisme à vissans fin inférieur 14 et transmettant le mouvement dans la con- sole 8. Le fraisage de contour (fig.9 et 10) est
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rendu possible du fait que la fraise 62 est amenée dans la position horizontale par une commande à pignon d'angle 85. Une équerre 84 est serrée sur la table de travail 10 et cette équerre reçoit deux tables rondes 86, 87 entraînées de façon analogue.
Une table ronde 86 porte la pice d'ouvrage, le pla-
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teau-came 88 à fraiser et le gabarit en tôle est serre sur l'autre table ronde 87. Un tâteur approprié pour la position horizontale travaille- sur le
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gabarit t 0'"1 t6le. le mouvement vertical électrique reste ,,1:..1 n+;s1'1u au cours du mouvement de la table. Le mou.. vement longitudinal automatique travaille avec l'embra-
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yage patinant 31, 5- et le dispositif de verrouillage 25, 54., 58., par l'intermédiaire de deux pignons 89 - : l, :';0 L' un second arbre de déplacement SI qui ..r.r'cse son action d'entraînement par l'intermédiaire '1 ric-:x. p 1 ; pi i?r; coniques bzz sur l'arbre I3 vis sans fin 93 des tables rondes 86 et 87.
Dans le# très grands types de machines, la commande électrique est placée dans le mouvement trans-
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vf'rsal cü chariot D à mouvements croisés; elle agit donc. sur la broche transversale 05 (fig. 2), qui met <'12 .iifi"i'7,1>,1<.rt le chariut :\ mouvements croises, par con- séquent dans le sens horizontal. Les tables rondes 86 et 87 sont alors disposées horizontalement sur la
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+=1 li 'Je travail 10 et sont également commandées par 1'- 110.1V:TlF:t 1.<onL¯'Lt;;,dInal automatique avec l'encliquetalc- 23, 34, 58 et l'embrayage patinant 51-3:3.
Un GOL;m1..1.tatelr de renversement de marche f'4 est intfrcalé dans le circuit, afin que les parties qui devraient être usinées sur la table ronde dans le procédé de fraisage de contour puissent aussi être reproduites sur la table longitudinale. On serre la pièce d'ouvrage 88 sur l'équerre 84 (fig. 9a).
On fixe parallèlement à cette pièce d'ouvrage le gabarit
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en tôle, puis on tâte tout d'abord la partie supérieure de la périphérie de la pièce d'ouvrage 88 jusqu'aux deux points a, de sorte que le mouvement vertical électrique de la table d'ouvrage de bas en haut s'ef- fectue. On commute ensuite l'interrupteur de renversement de marche 94 et on tâte la partie inférieure de la, pièce d'ouvrage 88 de nouveau jusqu'aux 4.,eux points a, de sorte que le mouvement vertical électrique s'effectue, mais maintenant de haut en bas. Avec cette disposition, il n'est pas nécessaire de prévoir deux tablesronâes, mais on peut reproduire de cette manière toutes pièces d'ouvrage analogues.
Pour finir, on explique les schémas de travail des fig. 14 et 15.
Dans le dégrossissage (fig. 14) on attache le plus d'importance à un grand débit de copeaux et à une faible précision. Ceci peut être obtenu premièrement par le choix d'une grande vitesse d'avancement et deuxièmement par le réglage du commutateur oscillant 40-43, de façon que les deux contacts 44 et 45 soient largement écartés de manière que l'avancement longitudinal ne soit pas interrompu avec la commande verticale ordinaire et que le levier de commutateur oscillant 40 ne fasse qu'osciller sans toucher les contacts 44 et 45; il est ainsi indifférent que les points à -tâter soient étroitement rapprochés parce que le verrouillage de l'avancement de la table se produit déjà avant que la commande verticale électrique soit terminée.
Il s'en- suit que la précision n'est pas dépendante du trajet de contact et du jeu des pièces du mécanisme moteur, mais seulement de la densité des points à tâter. Cette densité peut être réglée à une petite mesure quelconque, de sorte que la précision est extrêmement grande.
Dans les deux figures 14 et 15, pour plus de clarté les points à tâter sont largement écartés, afin que le mode de travail de cette disposition décrite
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soit reconnaissable. On suppose ici que la table de travail 10 se déplace de A vers B, par conséquent dans la direction de la floche.
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PATENT
Electrical control system of the feeler for reproduction according to a model or template.
The present invention relates to an electrical control system of the feeler for machine tools removing chips. The tool is guided in dependence on the movements that a guided feeler performs on a. model, so that an exact reproduction of that model is obtained.
When the feeler drive is retrofitted to an existing milling machine, the milling cutter is fixed in the usual way in the milling spindle and the guide sleeve is clamped in the head of the milling spindle, so that the milling cutter takes a fixed position, i.e. it is not mobile
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in the direction of the spindle axis. The feeler is rigidly connected by a junction arm with the head piece, therefore also with the cutter.
The machining advance takes place in the direction of the spindle axis. This control is performed using spindles, bevel gears, worms and helical wheels. The leading advancement is
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, .la: .nt pn1J in the way uS1Jelle; only a slipping clutch and a ratchet brake are fitted, which, influenced by an oscillating switch, comes into action at the given moment and locks the device
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d, 'a 1- an c =: # ia, itī nn = 1 t ud 1 na 1 Of the two movements, comaardF er': va; tezr and longitudinal advancement, are derived, -,!: 'l) D. rfr; f '' 1t each of an electric motor.
:) 0., 3 the machining process ,, it is necessary to distinguish.,. R two advancements, namely the feeling advancement "t r".;, - ,,.,., Y, m., I; t; c ') the P "C t, E: 11 J".
; '0ccment of feeling [' is carried out by rappror: .ert and 1'¯; r <.jn.en:; n CL the work piece, while .. the '' '-', r, "" , Y1cc:.:. E., t directpur is carried along the. ;; i ':. C2. T ', -, - V' :: 'DCCÚ211t director is therefore perpendicular -l the advancement of P' i '. ü 't'; .3 ... r e Lans 1.e; very large types of machines, the ':'. 1 (): "JC" is dii advancement. feeler is rationally> lacl c ', u, ::: 1c milling spindle carriage.
1 () "pf'ol'lllérE.'nt to the invention, the two advancement movements are controlled in dependence on the movements of a feeler, which has the following principle of working.
The very many points located close to each other are tested and, in fact, this density is adjustable by the oscillating switch and dependent on the choice of the forward speed.
The movements of the feeler are as follows:
1 - towards the model,
2 - moving away from the model after having touched it,
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3 - returning to the model after leaving it.
This feeler, who. represents a two-position switch, acts on the control circuits so that a punctiform and precise feel is possible.
The feeler works in all directions.
The conditions that must be fulfilled by the machine intended to be fitted with this control are: include an inversion system which allows the table to be moved back and forth and to adjust the stroke of the table , then a displacement, which takes place after each stroke of the table to a determined extent with respect to the transverse movement.
Contour milling is carried out in such a way that two round tables, which are fixed on a square perpendicular to the table and which are mounted on the worktable, are similarly controlled by a displacement shaft, which is in conjunction with a ratchet brake and a slipping clutch, An angle mechanism, which is arranged for clamping on the guide sleeve of the milling spindle, serves to make the milling cutter work in the horizontal direction and thus to allow milling contour.
The device according to the invention is preferably used for shaping stamps for forging presses and for the artificial resins industry or similar applications, as well as for contour milling of eccentric plates according to sheet metal templates.
The feeler is guided line by line on the. surface of the model and the tool is the same on the workpiece. A lateral advancement of a cutting width then takes place at the end of each cut.
The cutting movement is carried out in a vertical direction. The stepwise feed is carried out in a horizontal direction.
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An example of an embodiment of a
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1;> aJ zi: 1. reN¯acaction according to the invention is illustrated in the accompanying drawings, which show the overall construction, the constitution of the various parts
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and the n.3tallato ::. work and custom circuits.
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.;, t ".. t is a front view of the machine.
I did. ; ' is '1: 1 ("side view of the machine. The fiu. 5 is the cl ovation cutter of the c ornman,., -' Cdn¯ '', .. iC: ne. reversal of operation and device of transmission of the control movement! 5 the shaft: aon- tant.
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The 1 ': 1 ....;. 4 is a sectional elevation of the device initiating the control movement by the mon- "7: <- Ll. T.; L: L8..r 1; 1.a console spindle and representing the rj: 1. ,: V.J3: T. ': .1.f of the oscillating coil. Fig. 5 shows the oscillating switch. Fig. 6 is a cross-sectional elevation of the com-
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mande and L <u D; yst.mG Ge locking the advance l01èZ: ', tudinal' la fis. 7 shows the ratchet brake with 1 ', it:> braking urt.
Fig. 8 is a sectional elevation of the parts of the motor mechanism used to ensure the movement of the table.
Fig. 9 shows the device used for contour milling according to sheet metal templates.
Fig. 9a is a diagram illustrating contour milling without a round table.
Fig. 10 represents the control of the round tables.
Fig. It's a feeler's cut.
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The end. 12 is a circuit diagram for three phase current with reversible motor.
Fig. 13 is a circuit diagram for three-phase current with reversing mechanism.
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market.
Fig. 14 is a roughing working diagram.
Fig. 15 is a finishing working diagram.
The machine itself is a conventional milling machine (figs. 1 and 2); it has, among other elements, a foot 1 and a head 2; the latter carries the motor support 3, which supports the milling motor 4. This milling motor 4 controls the milling spindle 7 by means of the cross-section belt 5 and the stepped pulley 6. The The machine further comprises a square bracket 8, the cross-motion cart 9, the worktable 10, on which the work piece A is clamped, then the model table 11, which receives the model B.
This angle bracket 8 is electrically controlled in the vertical direction. Due to the fact that the work table 10 receives an up and down movement, the contact 73 (fig. 11) is opened and closed; this contact controls the vertical movement and also the longitudinal advance. The feeler will be described more precisely below. By the working mode of principle according to which the feeler 66 is advanced towards the model, then moved back from it, to return to this model, the circuit is closed once when the model B is touched, to be opened again. during the; descent, and so on. This opening and closing of the circuit controls, via an auxiliary relay 76 (fig.
12 and 13), a reversing relay 77, which acts on the reversible motor 12 (fig. 1, 2 and 12) in such a way that it is suddenly rotated to the right or to the left. To protect the motor 12 against too much heating, a protective resistor 78 is inserted forward in each phase.
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('jf :.;'; "2 and 13). The reversal movement is! - transmitted by motor 12, via; l'x; i; ¯ r; ¯"> 171y, # z <# 10 (fie. Garlic worm mechanism: 1nf.:, ::.: Ic'J: 1 '1'2 :. This mechanism is mounted in the f: ",. 2t;,; 1' oscillating lower 15 (fig. z 2 and 3). An upright shaft 16 transmits movement in the mechanism: Ic: lJ1E "upper worm 17 (fig. 1, 2 and 4), which is found in the upper oscillating housing 18.
Passing through two bevel gears 19, the movement is then transmitted to the console shaft 20, which
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is threaded in the nut 21. This gives rise to the upward movement and; console lowering bracket 8.
In order to be able to set the console at an equal
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Lely by hand, the bevel pinion shaft 22 (fig.4) is fitted with a handwheel. hand 23. A clutch 24 is mounted in the upper oscillating narter 18, which makes it possible to stop the automatic vertical movement and to adjust the height of the console 8 by hand.
In parallel with this circuit, which acts on the reversible motor 12, an oscillating switch 40-44 (fig. 4 and 5) is actuated; this switch controls
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the circuit of the latching magnet 35 (fig, 6 and 7), which is necessary for locking the longitudinal advance. The control for the longitudinal advance is provided by the motor 26 (fig. 2 and 6), which carries a frustoconical belt pulley 27 with several tracks, on the stepped pulley 28, which drives a worm mechanism 29, which is located in the housing 30 comprising the bearings of the worm.
The movement is transmitted to a skating clutch 31,
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30 (fi.;. 6), which can be adjusted to a torque determined by a nut 32 and the spring 33.
A stop ratchet wheel 34, comprising straight teeth with a rectangular section, is wedged on the clutch cone 31, so that the locking can take place.
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in both directions of rotation, because the change of direction of rotation of the worktable 10 is effected by the motor 26.
The change or reversal of direction takes place in this machine electrically. The tabs 55 (fig. 1, 2. and which are fixed to the work table 10, press on the push buttons 56 of a push button switch 37, which is screwed onto the cross-motion carriage 9. This influences the reversing relay 79 (fig. 12 and 13) and the blades of the motor 26 are inverted correspondingly, which changes the direction of rotation of the motor.
A stop lever 38 (Figs. 7, 12 and 13), established as a two-armed lever, is actuated by the magnet 25 during locking. When the magnet 25 is deprived of current, a spring 39 recalls the stop lever 38 and the longitudinal advancement comes into action again.
This switch 40-43 is controlled by the console spindle 20 using the bevel gears 19 and shaft 22. While the feeler feels a flat surface, the rocker switch lever 40, which is driven by the cone drive 41 (fig. 4 and 5), the spring 42 and the nut 43, oscillate back and forth only between the two contacts 44 and 45, without touching them. but he can also. occur during the machining of a flat surface a contact of the contact systems 44 and 45, namely to the finish and to increase the precision.
During the reciprocating oscillation, there is no locking of the longitudinal advance, so. that the worktable 10 receives a reciprocating motion on the cross-motion carriage 9.
If the feeler tip 66 arrives on a cavity, so that the lowering movement carried out so far by the table, as it occurs only at
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With a flat surface, the rocking switch lever 40 is passed, then strikes the contact 44 or the contact 45, closing the circuit of the latch magnet 25, so that the latch 34 and 38 enters. in action and the longitudinal advance is locked until the feeler rod 66 again abuts down. The table 10 immediately begins the up and down recoil movement and the rocker switch lever 40 therefore separates the touched contact 44 or 45, and then the ratchet magnet 25 is starved.
The return spring 39 (Figs. 7, 12 and 13) unlocks the longitudinal advancement device and the work table 10 starts up again.
The contact 45 (fig. 4 and 5) of the oscillating switch 40, 43 is fixed immovably on the angled console d. The other contact 44 is connected to a lever 44a, which is mounted on the cone sleeve 46, then which can be adjusted on this sleeve and fixed by tightening with the aid of a screw 47. We will explain later why this adjustment is required.
From the slip clutch shaft 48 (fig.
6 and 8), the automatic longitudinal movement is transmitted by means of a ball joint 49 to the movable shaft 50 and of the latter, by means of an elbow mechanism 51 and two pinions 52 and 53 to pin 54 of the table. If the work table 10 has to be moved by hand in the longitudinal direction, it is necessary to disengage or disconnect the automatic longitudinal advancement device. This is done using the clutch lever 55 which disengages the pinion 53 and the bevel gear 57. The table can be moved by hand using the handwheel 56.
The limit switch 58 (fig. 1,
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12 and 13) is mounted on the console 8 and is actuated by the cleat 59 which is fixed by clamping in an adjustable manner on the carriage 9 with crossed movements. This limit switch 58 serves to obtain a limitation of the stroke in the transverse direction and to stop the work table 10 in any cutting width adjusted at will. As can be seen from the connection diagrams of FIGS. 12 and 13, this limit switch 58 is placed immediately after the automatic switch 75 in the circuit, so that the limit switch 58 is able to stop the whole machine.
The feeler is established. in the form of a two-position switch and it is rigidly connected by the shaft 60 and the arm 61 to the head 2, therefore also with the cutter 62. The feeler is adjustable in the direction of the height relative to the milling cutter 62 ', due to the fact that the guide sleeve 63 of the milling spindle is movable by means of a pinion.
In addition, the feeler must pivot around the shaft 60 and move on the junction arm 61. It is still possible to obtain, as a fine adjustment, an additional ability to adjust the feeler tip 66 with respect to this. cutter 62, because the model table 11 can be moved with precision using a spindle 64 (fig. 1) relative to the cross slide 9.
The feeler is constituted by a disc 65 (fig.ll) comprising at its center an appendage carrying the interchangeable feeler tip 66 which is screwed.
On the outside, the disc 65 is ground into a slightly convex shape so that it can be easily moved to an angle, but it must be guided precisely into the ring 67. On the flat side, the disc 65 rests on it. three adjustment screws 68. The feeler is fixed on the ring 67. A plate
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elastic 69 is placed on the ring 67 and over the disc 65; this plate 69 is fixed by clamping on the periphery using the cap 70 of insulating material. This cap 70 has a bore 71 which widens downwards to form a
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flat, bowl-shaped.
The ratio of the diameters to the square (eg 6 mm. Diameter of the bore at the top and 60 mm. Of the diameter of the bore at the bottom gives the multiplication 102 - 100) then produces the multiplication almost without friction.
This device works analogously to the known hydraulic ram which transforms a small force into a large one? strength. Indeed, with the described feeler, a small movement of the feeler is transformed into a Large path of the repressed mercury, so that we can speak of a hydraulic path amplifier.
In the hollow space of the upper part 70 there is
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a, (; 0 / ,, -. 1 (, operating liquid, mercury which rises to the level indicated in fig. 11. The adjustment
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precise in 1; auhmir is carried out Pi using screws 68 which are also moved for the compensation of
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; nc: e :: temperature differences. If a small pressure is produced vertically from bottom to top or laterally on the feeler rod 66, the discharge of the mercury causes it to rise in the bore 71. The screw 72 ensures the supply of the current in the mercury. In
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the on ucrtE- d, i, i feeler, the auxiliary relay 76 (± 1-r. lr and 15) and the reversing relay 77 are 1-ior2 l. i I. ' '' ', 1 t.
The 11: C) (121st .w c .-; 2 rU1Jl: .- PO: ', 11 !:, z, 1 = 1tç-: - ,,, ---. 1 ". <.. - the painted ; aēse 66. As soon as this point t; i; 1 1; e 10:,. 0 ^ 1., the mercury rises and comes in,., Àlyu '.. À'T2c lu V: .. : 3 7J. The auxiliary relay 76 is i ,, 1.1 ± # circuit, of C llG; .l \: that the reversing relay 77 and the motor 12 coiuiient, suddenly to change direction of rotation. The work table 10 away-
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gne of the 6S cutter and the 11s ° ec 'model table
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the feeler tip 66; the mercury then falls below the tip of the screw 73. The auxiliary relay 76 is again deprived of current, as is consequently the reversal relay 77, and it falls again. As a result, the poles of the motor 12 are reversed and the table 10 rises against the feeler rod 66.
The game repeats itself continuously. The screws 72 and 73 have hard metal tips. If an intermediate instrument does not work, while the feeler tip 6G slides, the mercury rises until contact is established with the screw 74. As a result, the rapid release of the l The protection switch 75 is activated and all power is cut off.
The protection switch is furthermore provided with a bi-metallic release device, so that the machine is also stopped in the presence of another fault, for example a firm movement of the milling spindle produced. by exceeding the normal current. Pressure equalization is provided to the feeler by an enlarged bore at the top.
Instead of the reversible Lictor 12, the reversing mechanism can also be fitted with a three-phase motor 12a (fig. 3). The circuit, which switched the shift reversal relay 77 in the reversible motor embodiment, now works on the pull magnet 80, which attracts a shift clutch 81.
As soon as the circuit is cut, this magnet loses its force, because it is deprived of current, then the spring 82 comes into action and reverses the direction of rotation, the shaft 83 driving the lower end screw mechanism 14 and transmitting movement in console 8. Contour milling (fig. 9 and 10) is
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made possible by the fact that the cutter 62 is brought into the horizontal position by an angle pinion drive 85. A square 84 is clamped on the work table 10 and this square receives two round tables 86, 87 driven in a similar manner.
A round table 86 carries the work piece, the
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cam 88 to be milled and the sheet metal jig is clamped on the other round table 87. A feeler suitable for the horizontal position works on the
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jig t 0 '"1 t6le. the electric vertical movement remains ,, 1: .. 1 n +; s1'1u during the movement of the table. The automatic longitudinal movement works with the clutch.
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sliding yage 31, 5- and the locking device 25, 54., 58., by means of two pinions 89 -: l,: '; 0 L' a second displacement shaft SI which ..r.r ' ceases its driving action via '1 ric-: x. p 1; pi i? r; conical bzz on the shaft I3 worm 93 of the round tables 86 and 87.
In the # very large types of machines, the electric control is placed in the trans-
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vf'rsal cü cross-motion D carriage; it therefore acts. on the transverse spindle 05 (fig. 2), which puts <'12 .iifi "i'7,1>, 1 <.rt the cart: \ cross movements, consequently in the horizontal direction. The round tables 86 and 87 are then arranged horizontally on the
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+ = 1 li 'I work 10 and are also controlled by 1'- 110.1V: TlF: t 1. <onL¯'Lt ;;, dInal automatic with the ratchetalc- 23, 34, 58 and the clutch slipping 51 -3: 3.
A GOL; m1..1.tatelr reversal f'4 is embedded in the circuit, so that the parts which should be machined on the round table in the contour milling process can also be reproduced on the longitudinal table. We tighten the work piece 88 on the square 84 (fig. 9a).
The template is fixed parallel to this piece of work.
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sheet metal, then we first feel the upper part of the periphery of the workpiece 88 up to the two points a, so that the electrical vertical movement of the worktable from bottom to top is effected - carried out. The reversing switch 94 is then switched on and the lower part of the workpiece 88 is felt again up to 4., these points a, so that the electric vertical movement takes place, but now from top to bottom. With this arrangement, it is not necessary to provide two tablesronâes, but one can reproduce in this way all similar work pieces.
Finally, we explain the working diagrams of fig. 14 and 15.
In the roughing (fig. 14) the most importance is attached to a large chip flow and low precision. This can be achieved firstly by choosing a high forward speed and secondly by adjusting the rocker switch 40-43 so that the two contacts 44 and 45 are widely spaced so that the longitudinal advance is not interrupted with the ordinary vertical drive and the rocking switch lever 40 only oscillates without touching the contacts 44 and 45; it is thus immaterial that the points to be-tapped are closely brought together because the locking of the advance of the table already occurs before the electrical vertical control is completed.
It follows that the precision is not dependent on the contact path and the play of the parts of the motor mechanism, but only on the density of the points to be felt. This density can be adjusted to any small extent, so that the accuracy is extremely high.
In the two figures 14 and 15, for greater clarity the points to be tested are widely separated, so that the working method of this arrangement described
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be recognizable. It is assumed here that the worktable 10 moves from A to B, therefore in the direction of the arrow.