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La société dite JUNKERS FLUGZF.UG- UND M02'OFN6fiEl AKTIENGESELLSCHAFT à Dessau (Allemagne).
Procédé de production d'évidements profonds dans des pièces à usiner,, particulièrement de faites profondes dans des bielles de moteurs.
Convention Internationale Demande de brevet allemand J. 75.373 1 b/ 49 b déposée le Ier juillet 1943..-
La formation d'évidements, de fentes, etc.., sur les côtés extérieurs de pièces à usiner non rotatives s'opère en général par une opération de fraisage ou de rabotage, pendant laquelle la table de fixation de la pièce à usiner ou le porte-outil subissent, après chaque passage de ce dernier par la pièce à usiner et l'exécu- tion d'une coupe qui enlève un copeau, un mouvement de rapprochement ou d'avancement qui est répété jusqu'à ce que la profondeur désirée de l'évidement ou de la fente soit atteinte.
Dans les deux cas, on perd alors généralement le temps pour ramener la table de la pièce à usiner dans la position de départ ou au moins une partie de celui-ci s'il y a un mouvement d'accélération au mécanisme d'avancement de la machine en question. Pour les raboteuses, il y a , il est vrai, des clapets de porte-outils qui permettent de travailler, c'est à dire d'enlever des copeaux lors de la marche en avant et de la marche en arrière de la table de-'la raboteuse, mais une pareille manière de travailler n'est possible que dans certaines
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limites.
Par suite du fait que, lors du frai-sage, de même que lors du rabotage aussi bien l'outil que la pièce d'ouvrage par les éléments d'avancement dans la position dans la- quelle ils se trouvent à chaque moment, qu'ils ne possè- dent donc. pas une fixation rigide assurée et directe, il est impossible d'éviter, même en cas d'une exécution très solide, un certain mouvement de ressort en arrière de ces parties lors de l'enlèvement du copeau, de sorte que, dans des cas très rares seulement, la puissance d'entraînement de la machine ou la capacité d'arrachement de copeaux des outils peuvent être pleinement utilisées, ce qui a donc toujours pour conséquence dans la prati- que des réductions de capacité de production par rapport aux possibilités théoriques de l'enlèvement des copeaux.
C'est pour cette raison que le procédé dit de "dégorgeage" s'est développé jusqu'à son rendement actuel lequel permet, dans un temps particulièrement court avec une haute pré- cision et une surface propre, de faire à des pièces à usi- ner des évidements qui ne dépassent pas une certaine pro- fondeur., aussi bien sur les côtés intérieurs que sur les côtés extérieurs d'une pièce à usiner au repos, fixée d'une façon particulièrement rigide, et cela par un outil en mouvement avec des dents de dégorgeage. L'évidement en question est fait alors, dans toute sa profondeur, sans mécanismes d'avancement avec un passage unique de l'outil de dégorgeage qui possède un nombre relativement grand de dents de coupage augmentant régulièrement en pente de- puis zéro jusqu'au maximum désiré.
L'invention a pour but d'utiliser les avantages du dégorgeage qui résultent de la répartition de ltenlè- vement des copeaux sur une grande longueur de l'outil, comme par exemple une sollicitation spécifiquement faible des différents tranchants et, par conséquent, une durée extrêmement longue des outils, pour faire des évidements profonds dans des pièces d'ouvrage. Pour atteindre ce but, on prescrit suivant l'invention de dégorger (aléser) les évidements à l'aide d'un p lateai à couteaux rotatif en @
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passant plusieurs fois par la ou les pièces à usiner dis- posées à la périphérie de celui-ci.
Suivant une réalisation avantageuse de 1'invention, la ou les pièces à usiner sont disposées dans un plan au- tour du plateau à couteaux qui est garni sur une partie de sa périphérie de couteaux dont la pente monte en spirale depuis la forme d'ébauchage jusqu'à la forme de finissage, et la profondeur de coupe à chaque moment est réalisée en faisant passer les couteaux plusieurs fois par les pièces à usiner qui subissent un mouvement d'avancement pendant le passage de la partie du plateau à couteaux non garnie de couteaux.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que, pour réaliser le mouvement d'avancement de la ou des pièces à usiner ( par exemple 7 mm.) le perte-pièce est déplaçable sur le chariot de la pièce à usiner par-un écrou et une tige filetée au moyen d'un levier à encli que- en donnant contre une butée tage qui entre en action/lorsque la chariot retourne dans sa position finale (pendant le passage de la partie du dis- que à couteauxnon garnie de couteaux).
Suivant une autre particularité de l'invention, on prévoit que pour la production, d'évidements profilés, c'est à dire des évidements à section transversale de fond en forme d'arc de cercle, on emploie des outils d'ébauchage et de finissage ayant chaque fois le même pas et que les pièces, à usiner sont conduites automatiquement, après le dernier passage des outils d'ébauchage ou des outils de finissage, à leur position finale en arrière et qu'elles y peuvent être arrêtées.
La machine pouvant être utilisée pour exécuter le procédé suivant l'invention est réalisée par exemple de telle manière que pour la confection des évidements pro- fonds on se sert d'un plateau à couteaux circulaire, rotatif qui est entraîné par des, moyens connus, qui est ganni sur une partie de sa périphérie de couteaux dirigés radialement et faisant saillie sur la périphérie du plateau en une dis- position en spirale, croissant régulièrement en perte depuis la forme d'ébauchage jusqutà la forme de finissage et que
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plusieurs pièces à usiner (par exemple 8) sont disposées, de manière à pouvoir se déplacer radialement sur des supports autour du plateau à couteaux, et cela dans un plan avec lui et à des distances égales,
de sorte que pendant le passage de la partie du plateau non garnie de couteaux, elles pouvait subir un mouvement d'avancement qui est répété,aussi souvent qu'il est nécessaire pour atteindre la profondeur désirée de la fente.
Conformément à une autre.forme dtexécution de l'idée d'invention, la machine est construite de manière que, pour l'obtention du mouvement d'avancement désiré de la pièce à usiner, après chaque passage du plateau à couteaux qui est en rotation sans interruption, c'est à dire pendant le passage de la partie de celui-ci qui n'est pas garnie de couteaux, les porte-pièces sont conduits dans leur position finale et de là sont ramenés à nouveau dans la position de travail, par un tambour à courbes entrainé par un moteur électrique, grâce à quoi des éléments d'avancement entrent en action.
Le déplacement de la valeur d'avancement désirée du coulisseau qui porte la pièce à usiner , s'opère par exemple par un écrou fixé à celui-ci, une tige filetée pouvant tourner montée dans le. chariot et par des roues dentées'au moyen d'un levier à cliquet qui, lors du retour en position finale du chariot de la pièce à usiner, se place contre une butée déplaçable et communique de cette manière une rotation correspondante à l'arbre qui le porte ou à la tige filetée.
Une autre caractéristique de l'invention consiste dans le fait que la tige filetée possède à son extrémité libre des surfaces d'en traînement pour pouvoir ramener le coulisseau de la pièce à usiner par exemple au moyen d'une manivelle après la fin du travail et la fixation d'une nouvelle pièce à usiner, dans sa position de travail primitive sur le chariot principal, grâce à quoi en même temps une action est exercée sur les moyens de commutation électriques du moteur d'avancement en question, dans le fait que
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le levier d'avancement est muni, dans-le même but, d'un accouplement pouvant être dégagé.
En outre, on prévoit, pour la mise à exécution avantageuse de l'idée inventive que le retour périodique du chariot de la pièce à usiner dans sa position finale afin d'obtenir le mouvement d'avancement du cou= lisseau supérieur et l'avance nouvelle dans la,position de travail ainsi que l'arrêt du chariot de la pièce à usiner dans la position finale en arrière, après avoir terminé l'opération du dégorgeage, sont commandés par des organes particuliers de commutation, spécialement de caractère électrique.
Une caractéristique particulière de l'invemtion consiste, en outre, dans le fait que pour la production d'une section transversale profilée, par exemple en forme d'arc de cercle, du fond de l'évidement, on utilise des outils d'ébauchage et de finissage à même inclinaison et en spirale et que, par l'emploi d'une commande électrique additionnelle, par exemple d'un second donneur de contact derrière les outils d'ébauchage au disque à couteaux et d'un interrupteur additionnel à la table de :la pièce d'ouvrage, la pièce d'ouvrage ou les pièces à usiner sont ramenées, après avoir parcouru pour la dernière fois les outils d'ébauchage possédant une forme tranchante correspondante, dans leur position finale et s'y arrêtent.
Les dessins ci-joints représentent à titre d'exemple un dispositif convenant avantageusement pour réaliser le procédé et dans lequel les pièces à usiner sont disposées à la périphérie d'un plateau circulaire à couteaux, tournant dans un plan horizontal.
La fig. 1 montre une vue de dessus de la machine avec-le plateau à couteaux garni de couteaux à dé-- gorgeage sur deux parties de sa périphérie et huit supports de pièce à usiner, disposés à la périphérie de cel le-ci avec des pièces à usiner fixées (bielLes de-mo- tenr), et un support de ceux-ci en position de charge.
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La fig.2 montre la vue de côté d'une table de pièce à usiner raccordée à la partie centrale de la machine avec coulisseau supérieur et inférieur et une pièce à usiner fixée et une coupe par les éléments d'entraînement.
La fig.3 montre une vue de dessus de l'un des huit coulisseaux supérieurs avec pièce à usiner fixée et appareils électriques de commutation, en position d'ouverture pour qu'on puisse voir le mécanisme d'avancement du coulisseau.
La fig. 4 donne une représentation schématique des outils d'ébauchage et
La fig. 5 une même vue des outils de finissage.
5 désigne le plateau à couteaux qui est disposé au milieu de la machine de manière à pouvoir tourner et qui est commandé par un moteur électrique 6, un mécanisme par roue et à vis sans fin 7,8, un arbre vertical 9 avec pignon 10 et une couronne dentée intérieure 11.12 est une paroi du bâti inférieur sur lequel le disque à couteaux 5 est encore guidé spécialement en 13 par un palier de coulissement prismatique afin d'obtenir une plus grande rigidité (fig. 2).
La périphérie du plateau à couteaux 5 est garnie.normalement de A jusqu'à D avec des couteaux tranchants qui augmentent uniformément en hauteur depuis zéro jusqu'à la profondeur de la coupe d'alésage ou de dégorgeage prévue dans chaque cas et produisent, par conséquent, lors d'un tour du plateau à couteaux, un évidement ou une fente en enlevant continuellement des copeaux dans toute la profondeur, la largeur correspondant dans ce cas à celle des outils. On peut, il est vrai, si la dureté de la matière l'exige ou pour donner au fond de l'évidement une section transversale particulière, utiliser également deux groupes de couteaux tranchants, comme le montre la fig.l.
Le groupe A-B représente dans ce cas ce qu'on,appelle des couteaux d'ébauchage qui présentent un tranchant en forme d'arc de cercle, mais croissant dans sa largeur,
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de sorte que les évidements produits avec ce tranchant ont en général la forme d'une parabole. La conformation des tranchants est représentée schématiquement à la fig.4.
A faible distance sait alors, avec la même inclinaison, ' le second groupe de couteaux dits couteaux de finissage qui dégorgent uniquement la matière qui est restée sur les côtés, qui ont donc tous la même largeur et qui simplement montent uniformément en hauteur suivant le principe du dégorgeage, comme le représente schématiquement la fig. 5.
La profondeur de l'évidement à faire lors d'un tour du plateau à couteaux se réduit naturellement de ce fait en conséquence d'une manière correspondamte par exemple à 6 à 7 mm.
Les pièces à usiner 15, qui sont généralement de même nature (par exemple des bielles principales pour moteurs) sont maintenues dans des dispositifs de serrage spéciaux 1-6 a/b sur des chariots 17, qui ont unepcssi- bilité de déplacement radial sur des tables ou sur des hâtis inférieurs 17a (fig.2), qui sont avantageusement reliés rigidement avec la. partie centrale 12 de la machine.
Chaque coulisseau 17 possède sa commande particulière de l'avance par un. moteur électrique 18, qui agit par exemple par un méoanisme à roues droites 19,20, deux mécanismes à roue et à vis sans fin 21,22 et 23,24, sur un tambour 25 formant came ; lors de la'rotation de ce dernier,, il est communiqué au chariot 17 par la tige à galet 26 qui est fixée sur sa face inférieure et qui prend dans la rainure du tambour formant came, un mouvement de va-et-vient de la position arrière de sortie et de fixation pour les piè- ces à usiner dans la position de travail ou de coupe et vice-versa- Comme la profondeur de dégorgeage du plateau à couteaux est limitée à chaque rotation, il est néces- saire suivait l'invention, pour réaliser des fentes ou des évidements profonds,
de communiquer- à la pièce à usiner, après chaque passage du plafond à couteaux un mouve- ment d'avancement ayant la grandeur de la profondeur du dégorgeage. Ceci est rendu possible par,le fait que les pièces à usiner sont fixées sur des'coulisseaux supérieurs particuliers 27 qui subissentun mouvement diavance sur le @
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chariot 17 par les moyens décrits ci-après après chaque passage du plateau à couteaux. Ce mouvement est exécuté normalement par chaque support de la pièce à usiner, tandis que la lacune qui existe entre D et A et qui n'est pas garnie de couteaux tranchants, passe sur la périphé- rie du plateau à couteaux devant les différentes pièces à usiner.
La commande s'opère de préférence par des appareils d'actionnement électriques. Dans l'exemple représenté, on prévoit, derrière le point D une cane d'actionnement 28, qui agit chaque fois sur un contact de porte 29, qui est disposé sur le bâti 12 de la ma chine devant chaque support de pièce àusiner et qui fait, en cas de réaction, que le moteur 18 en question pour l'avance se met en marche et fait avancer rapidement le chariot 17 en arrière et une nouvelle fois. L'arrêt dans la position de travail est produit par l'interrupteur final 30 disposé sur la table de la pièce à usiner 17a et qui est mis en action dans la position de travail du chariot par un donneur de contact 31 placé sur celui-ci.
Dès que le premier couteau de dégorgeage arrive au point A, la pièce à usiner se trouve à nouveau en position de travail et est rapprochée de la portée des couteaux tranchants de la valeur prévue au préalable de l'avance.
L'avance est obtenue de la manière suivante : Sur le coulisseau 17, se trouve un levier 33 (fig.3) pouvait tourner sur l'arbre 34 avec lequel il est en liaison active par un encliquetage à dents 34a unilatéral sous la pression d'un ressort. Lorsque le levier retourne avec le chariot 17, il heurte une butée 35, tandis que,l'arbre 34 effectue une rotation partielle qui se transmet par des roues coniques 36,37 et des roues droites 38,39 à une tige filétée 40 disposée dans le chariot 17 de manié re à pouvoir tourner.
Celle-ci est en liaison à vis avec un écrou 41 fixé vers le bas du coulisseau supérieur 27 et fait donc avancer, lors de sa rotation, le coulisseau
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supérieur 27 sur le chariot 17 d'une valeur qui correspondra en général à la profondeur de dégorgeage des couteaux tranchants. Quand le chariot 17 s'avance à nouveau, l'extrémité du levier 33 se place contre une butée 42 et retourne dans sa position de départ par suite de l'effet de roue libre de l'encliquetage 34a, sans exercer cette fois une action sur l'arbre 34.
Ce mouvement d'avance ou ltavance et le retour du chariot 17 se prépètent jusqu'à ce qu'on ait atteint la profondeur désirée de l'évidement ou du chariot, qui est fixé par le fait que, lors de la dernière avance du coulisseau supérieur 87, un donneur de contact 43 s'applique sur un contact de porte 44. Celui-ci est en communication électrique avec 1 l'interrupteur final 45 à côté de l'interrupteur 29, le premier étant mis en action par le donneur de contact 46 (fig .1).
De cette manière, est établie, au moment voulu entre 44 et 45, une liaison conduc- trioe qui a pour conséquence que, à ce moment, l'interrupteur 45 entre également en action sous l'influence du donneur de contact 46, dès que les outils d'ébauchage de A-B ont opéré une dernière coupe d'alésage sur la pièce d'ouvrage, coupe qui donne,,au fond de l'évidement, la forme profilée désirée. De cette manière, on obtient que le moteur d'avance 18 se met en mouvement, qu'il ramène le chariot 17 dams sa position finale et qu'il s'y mette hors-circuit, parce que, alors, l'interrupteur final 47, qui a été actionné jusqu'à présent sans effet dans la position- finale en arrière par le donneur de contact 31, est également mis dans le circuit.
La pièce à usiner achevée peut maintenant être dessrrée du dispositif 16a,bi et être remplaoéepar une nouvelle. Si maintenant le support était à nouveau interoalé dans le circuit de travail de la machine, les couteaux, par suite de la position avancée du coulisseau' supérieur 27, devraient dégor ger la pleine profondeur de la coupe én une fois, ce qui est impossible et devrait amener des destructions de à la
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machine.
C'est pour cette raison que le bouton de pression (qui n'est pas représenté ici),qui est prévu à chaque table de pièce à usiner pour mettre le moteur d'avance à nouveau dans le circuit, n'agit que lorsque le coulisseau supérieur 27 a, au moyen de la ,tige filetée 40, qui est munie dans ce but à son extrémité libre d'un carré ou d'un dispositif analogue pour y mettre une manivelle ou un volant à main, été ramené dans sa position de départ dans laquelle un donneur de contact 48 actionne l'interrupteur final 49 placé sur le chariot 17, ce qui ferme seulement le circuit pour le bouton à pression de l'avance. L'ordre des travaux est le même pour chacun des huit supports de pièces à usiner montrés par les figures.
En général, les chariots s'arrêteront dans l'ordre dans lequel ils ont été mis en marche, de sorte que le préposé de service doit simplement se déplacer autour de la machine toujours dans le sens de la rotation du plateau à couteaux pour en- lever,l'une après l'autre, les pièces à usiner achevées et pour y fixer une nouvelle pièce. Du reste, suivant l'invention, on prévoit encore des moyens d'embrayage électriques, qui ne sont pas montrés ici, à l'aide desquels il est possible d'arrêter en tout temps le moteur d'entraînement principal du plateau à couteaux ou de mettre hors circuit le moteur d'avance de l'un des chariots dans le cas d'un dérangement afin de pouvoir enlever la pièce à usiner hors de la/portée de coupe et l'arrêter dans la position en arrière.
Revendications.
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