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Tour automatique à fileter -------
Les tours à fileter automatiques les plus appréciés actuellement comportent un dispositif de commande des déplacements des coulisses croisées du porte-outils présentant une vis-mère entraînée en rota- tion coopérant avec un patin coulissant parallèlement à l'axe de la vis-mère et pouvant osciller dans un plan perpendiculaire à cet axe. Des cames provoquent en début et fin de course de travail l'engagement, respectivement le dégagement du patin avec la vis-mère. Les déplace- ments du patin, parallèlement à l'axe de la vis-mère, commandent les déplacements de la coulisse longitudinale du porte-outils.
Ces tours présentent certains incon- vénients dûs au fait que le patin doit pouvoir exécuter
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des déplacements dans deux plans perpendiculaires l'un par rapport à l'autre d'une part, et d'autre part au fait que le dégagement du patin d'avec la vis-mère en fin de course de travail est provoqué par une came. En effet, pour permettre au patin d'exécuter des déplacements dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre, les con- structeurs ont en général rendu ce patin solidaire d'une douille montée sur une tige pouvant coulisser dans ses logements. Il est évident qu'un tel montage est,dif- ficilement réalisable lorsqu'une grande précision de filetage est demandée, les jeux devant être réduits au minimum.
En outre, cette douille présente en général un collier à position longitudinale réglable. Ce collier porte un nez destiné à coopérer avec les cames au début et à la fin de la course de travail de l'outil. Or, il est clair que la portée que peut présenter le dit nez à la came qui l'attaque est au maximum égale au pas du filet de la vis-mère. Le nez et la came s'usent donc rapidement et la commande du dégagement du patin risque de s'effectuer un tour trop tard. En conséquence, l'outil risque de se planter dans la matière et d'être, ou cassé ou en tout cas échauffé à tel point que son réaffûtage soit obligatoire. Or, après chaque réaffûtage tout le réglage du tour doit être effectué à nouveau et contrôlé si on désire obtenir un filet de précision.
En outre, selon le degré d'usure du nez coopérant avec la came, il
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se peut que le patin reste à demi-engagé avec la vis- mère. Dans ce cas il se produit une usure locale rapide de la vis-mère et du patin.
Enfin, le mouvement de dégagement du patin ne peut être brusque puisqu'il est commandé par une came qui doit nécessairement effectuer un certain angle de rotation pour effectuer cette commande. Or, cet angle de rotation corespond à un angle de rotation de la vis-mère. En conséquence, le patin use les filets de la vis-mère suivant une spirale, ou, si le..patin est en un métal tendre, c'est ce dernier qui s'use prématurément. Il est évident qu'une telle usure interdit tout usinage de précision.
De ce qui précède on peut se rendre compte que les vis-mères et les patins des tours à fileter auto- matiques connus s'usent relativement rapidement et sur- tout très irrégulièrement, de sorte qu'il est nécessaire de les vérifier fréquemment.
En vue d'éliminer certains des inconvénients cités, certains constructeurs ont articulé le porte-patin directement sur la coulisse longitudinale du chariot porte- outils. Une telle construction n'est toutefois pas dé- sirable car elle alourdit le chariot porte-outils d'une part et d'autre part cette construction n'élimirepas les inconvénients dûs à la commande du patin par deux cames, l'une pour la commande de son dégagement l'autre pour la commande de son engagement.
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Enfin cette commande de l'engagement et du dégagement du patin au moyen de deux cames ne permet pas de réaliser une commande sûre aux grandes vitesses de coupe que permettent les outils en acier spéciaux utili- sés actuellement . En effet, pour que la commande de 1' engagement du patin avec la vis-mère soit effectuée de manière irréprochable, il est nécessaire que la douille porte-patin et donc toute la coulisse longitudinale du porte-outils, effectue son déplacement de retour en position de départ en un temps en tout cas bien inférieur aux temps correspondant à une révolution complète des cames. Il est clair que plus la vitesse de coupe est grande, plus la vitesse de rotation des cames est grande et plus le laps de temps encore admissible pour le retour du chariot est petit.
En effet, la vitesse de rotation des cames peut être inférieure à celle de la vis-mère.
Toutefois ces deux vitesse3doivent être synchronisées et de plus la vitesse des cames ne peut être très infé- rieure à celle de la vis-mère sinon l'engagement et le dégagement du patin s'effectuent sur une très grande course angulaire de la vis-mère, ce qui provoque une usure exagérée de cette dernière d'une part et d'autre part la nécessité de prévoir une course morte longitudi- nale insuffisante pour permettre l'entrée et la sortie du burin. Or, les aciers spéciaux utilisés actuellement permettent des vitesses de coupe telles qu'il n'est plus possible de garantir un retour suffisamment rapide du
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chariot et il s'ensuit que le porte-patin vient buter contre la face latérale de la came de commande de 1' engagement du patin avec la vis-mère.
Les tours comportant deux vis-mères, l'une pour la commande de la course de travail, l'autre pour la commande de la course de retour du chariot ne permettent pas d'éviter des pertes de temps. En effet, s'ils per- mettent l'usinage à toutes les vitesses de coupe dé- sirées, la commande du retour du chariot en position de repos est toujours la cause d'une grande perte de temps.
L'invention a pour objet un tour automatique à fileter comportant une broche porte-pièce et un porte- outils à coulisses croisées dont les déplacements longi- tudinaux sont commandés par une vis-mère coopérant avec un patin. Ce tour se distingue des tours connus à ce jour par le fait qu'il présente un relais à action brusque, mis en action à la fin de chaque course de travail et provoquant le dégagement du patin à une vitesse indépendante de la vitesse de rotation de la broche.
Il peut présenter un dispositif d'actionnement du patin mis en action par le déplacement de la coulisse longitudinale atteignant sa position de départ, et provoquant l'engagement du patin avec la vis-mère.
Il peut comporter un dispositif de trans-
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mission actionné par les déplacements de la coulisse longitudinale atteignant sa position de fin de course de travail et provoquant la mise en action du relais.
La coulisse transversale du chariot porte- outils peut être soumise à l'action d'un ressort tendant à la maintenir en prise avec au moins une butée mobile, actionnée, entre chaque course de travail contre l'action de ce ressort, par le dispositif d'actionnement du patin entraînant un organe de commande de la position de la dite butée mobile.
Le relais à action brusque peut être con- stitué par un ressort maintenu à l'état bandé par un verrou. Apiès ouverture de ce dernier une came reliée desmodromiquement à la broche peut provoquer le réarme- ment du dit relais ainsi que l'engagement du patin avec la vis-mère.
Il peut présenter un dispositif d'asservissement interdisant le réarmement du relais et l'engagement du patin aussi longtemps que la coulisse longitudinale est hors de sa position de départ.
L'une des parties du dit verrou peut être reliée mécaniquement à un organe d'actionnement dont les déplacements peuvent être commandés, contre l'action d'un ressort de rappel, par les déplacements de la coulisse longitudinale du porte-outils. Cette dernière pouvant être portée par la coulisse transversale et guidée
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dans des guides aménagés dans une partie du bâti du tour.
Il peut comporter une seule butée mobile s' opposant au déplacement de la coulisse transversale sous l'action de son ressort de rappel, un deuxième relais à action brusque provoquant après la dernière course de travail le dégagement brusque de la dite butée mobile d'avec la pièce avec laquelle elle coopère.
La mise en action du dit second relais peut être provoquée après la dernière course de travail par un dé- placement supplémentaire de la coulisse porte-outil com- mandé par l'organe de commande de l'avance en profondeur de l'outil.
Il peut comporter une seconde butée mobile mise, après chaque course de travail, hors de portée de la pièce avec laquelle elle doit coopérer, par un dispo- sitif d'actionnement commandé par le déplacement de la coulisse longitudinale atteignant sa position de départ.
La première butée mobile peut être mise, au cours de la dernière avance en profondeur de la coulisse transversale, hors de portée de la pièce avec laquelle elle coopère, par un organe d'actionnement entraîné, contre l'action d'un ressort de rappel, par l'organe de commande de l'avance en profondeur de l'outil.
Le dit organe de commande de la première butée mobile peut être constitué par une came universelle dont
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les déplacements angulaires sont commandés par le relais et par l'intermédiaire d'une roue à rochet, contre 1' action d'un ressort.
Il peut présenter un dispositif de remise auto- matique de la came universelle dans sa position angulaire de départ, définie par une butée réglable, ce dispositif pouvant être constitué par des organes de transmission actionnés par le déplacement de recul de la coulisse transversale jusque dans sa position de repos définie par une butée réglable, et provoquant la libération de la roue à rochet.
Les organes de commande des coulisses, néces- saires au taillage des filetages, sont portés par le bâti, c'est-à-dire par une partie fixe du tour.
La coulisse longitudinale peut être aménagée pour recevoir plusieurs outils de manière à permettre le taillage de plusieurs filetages simultanément sur une même pièce.
Le dessin annexé montre à titre d'exemple une vue perspective schématique d'une forme d'exécution d'un tour à fileter automatique.
Le tour représenté comporte une broche 1 tour- nant dans des paliers 2 aménagés dans un bâti 3 du tour.
La broche 1 est entraînée en rotation par un moteur M et porte la pièce 4 à usiner. Une contre-pointe 5 maintient cette dernière en position à son extrémité libre.
Ce tour comporte un chariot porte-outils à
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coulisses croisées dont la coulisse transversale 6 est guidée par des guides aménagés dans le bâti 3 et porte la coulisse longitudinale 7 guidée par des guides aménagés dans la coulisse transversale 6. Cette coulisse longi- tudinale 7 est soumise à l'action d'un ressort de rappel 8 tendant à la maintenir en prise avec une butée de repos 9 à position réglable.
La coulisse longitudinale 7 est reliée par des organes de transmission à une vis-mère ou "patrone" 10.
Cette dernière est entraînée en rotation par le moteur M et par l'intermédiaire d'un train d'engrenages inter- changeables. Cette vis-mère est montée rigidement sur un arbre 11 dont une extrémité 12 est canelée, et coulisse à l'intérieur' d'une douille 13. Cette douille tourne dans un palier 14 aménagé dans le bâti du tour et porte deux engrenages 15,16 fixés chacun rigidement sur l'une de ses extrémités. L'engrenage 15 est en prise avec une roue dentée 17 solidaire de l'arbre de la broche 1. L' arbre 11 est donc entraîné en rotation par le moteur M; en outre il est relié par l'intermédiaire d'un accouple- ment 18, à un poussoir 19 coulissant dans un guide 20 pratiqué dans le bâti du tour. Un doigt 21, engagé dans une rainure 22, interdit tout déplacement angulaire du poussoir.
A son extrémité libre ce poussoir porte un doigt 23 engagé dans une rainure transversale 24 de la coulisse 7. Le patin ou peigne 25 coulisse dans un loge-
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ment 26 aménagé dans le bâti. Un doigt de commande 27 engage dans un logement 28 commande les déplacements du peigne provoquant son engagement et son dégagement d' avec la vis-mère 10. Ce doigt 27 est monté rigidement sur un axe 29 tournant dans des paliers aménagés dans le bâti du tour. L'axe 29 porte encore un levier 30 dont l'extrémité libre coopère avec une came 31 provoquant les mouvements d'engagement du patin à chaque retour du chariot en position de repos. Cette came 31 est soli- daire d'un arbre 32 entraîné en rotation par le moteur M et par l'intermédiaire des engranages 17,15, 16, 33, 34 et d'un accouplement 35.
Le dégagement du patin est, par contre, provoqué par un relais à action brusque mis en action à la fin de chaque course de travail de l' outil. Ce relais est constitué par un ressort 100 monté sur une tige 101 coulissant dans des logements aménagés dans le bâti et portant une crémaillère 102 et un poussoir 103.
La crémaillère 102 est en prise avec un secteur denté 104 monté rigidement sur un axe 105 et comportant un bras 106 dont l'extrémité coopère avec un doigt 107.
Ce dernier est monté sur un axe 108 dont les déplacements angulaires sont commandés, contre l'action d'un ressort de rappel 109, par les déplacements de la coulisse longi- tudinale 7.
Un second secteur denté 110 fixé sur l'axe 105 est en prise avec un secteur denté 111 fixé sur l'arbre 29, et relie donc mécaniquement la tige 101 au doigt 27 qui commande les déplacements du patin.
Le poussoir 103 est relié par des chaînes d'
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organes de transmission:
1) à un maneton de commande 60 de l'avance de 1' outil en profondeur entre chaque passe,
2) à un doigt oscillant 61 engagé dans une rainure 62 de la réglette 41 et commandant les déplacements de celle-ci et donc le retrait et l'engagement de l'outil avec la pièce en usinage à la fin et au début de chaque passe.
Les mouvements d'engagement et de dégagement des parties menante et menée de l'accouplement 35 sont com- mandés manuellement. A cet effet, l'une des parties de 1' accouplement 35 est reliée par l'intermédiaire d'organes de transmission un organe de manoeuvre L. Ce dernier est en outre relié, par une chaîne d'organes de trans- mission, à une douille 36 portant un secteur denté 37 en prise avec une crémaillère 38 coulissant dans un guide 39 aménagé dans la coulisse transversale 6. L'extrémité 40 de cette crémaillère coopère avec la face latérale d'une réglette 41 coulissant dans un guide 42 de la cou- lisse 6. Ce guide 42 est pratiqué dans un plan per- pendiculaire au plan du guide 39 et un ressort 43 tend à maintenir la face latérale de la réglette en contact avec l'extrémité 40 de la crémaillère.
La manoeuvre de l'organe L provoque donc simultanément:
1) l'engagement des parties menée et menante de l' accouplement 35,
2) La mise en position transversale de début de travail
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du chariot porte-outils par le déplacement de la coulisse transversale 6 contre l'action de son ressort de rappel 43 qui tend à la maintenir en position de repos, c'est-à-dire en prise avec une butée d'arrêt 44 à positions réglables.
La douille 36 porte encore un nez 45 coopérant avec deux leviers 46,47 en vue de maintenir la coulisse transversale en position de travail contre l'action du ressort de rappel 43. Ces leviers constituent.donc avec le nez 45 deux verrous dont l'ouverture de l'un est commandée à la fin de chaque passe, tandis que l'ouverture de l' autre est commandée en fin d'usinage du filet.
Les leviers 46, 47 sont pivotés sur l'un des bras d'un levier 48 pivoté lui-même sur un axe fixe 49.
L'autre bras de ce levier 48 porte un galet 50 coopérant avec une came universelle 51 montée sur un axe 52 tournant dans des paliers (non représentés) aménagés dans le bâti du tour. Cet axe 52 porte encore, fixées rigidement sur lui, une roue à rochet 53 et une roue dentée 54. Un cliquet d'avance 55 coopère avec la roue à rochet 53 en vue de provoquer, entre chaque passe un déplacement angu- laire de la came universelle 51, et par l'intermédiaire du levier 47 un déplacement , en direction de la pièce en usinage, de la coulisse transversale 6 du chariot porte- outils. Ce cliquet d'avance 55 est articulé sur un levier 57 pivoté fou sur l'axe 52 et est soumis à l'action d'un ressort 56 tendant à le maintenir en prise avec la denture
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de la roue 53.
Le levier 57 est relié par une tringle 58 à la manivelle de commande de l'avance en profondeur de l'outil. Celle-ci est constituée par un disque 59 comportant un maneton 60 à position radiale réglable.
Comme indiqué plus haut le disque 59 est relié mécanique- ment par une chaîne d'organes de transmission à la tige 101 soumise à l'action du ressort 100.
Un cliquet de retenue 63 solidaire d'un axe 64 tournant dans des paliers aménagés dans le bâti du tour, coopère, sous l'influence d'un ressort de rappel 65 avec la roue à rochet 53. Ce cliquet 63 est destiné à retenir la roue à rochet 53 en position angulaire pen- dant la course de retour du cliquet d'avance 55. Le dé- gagement de ce cliquet de retenue est provoqué en fin d' usinage par le retour de la coulisse transversale en po- sition de repos. A cet effet la coulisse 6 porte une rampe de commande 76 coopérant avec un doigt 77 solidaire de l'axe 64. L'un 46 des verrous est dégagé du nez 45 en fin de chaque course de retour, en position de repos, de la coulisse longitudinale, c'est-à-dire après chaque passe, par l'intermédiaire d'un poussoir 66.
Ce dernier est relié mécaniquement à un doigt 67 guidé dans un per- çage pratiqué dans la coulisse transversale 6 et coopérant, sous l'action d'un ressort 68, avec une rampe 69 soli- daire de la coulisse longitudinale 7.
Le second verrou 47 est dégagé du nez 45 en
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fin de course de la coulisse transversale 6, c'est-à-dire au cours de la dernière avance en profondeur de cette coulisse. A cet effet, ce verrou est actionné par un poussoir 70 actionné par une crémaillère 71 soumise à l'action d'un ressort de rappel 72. La crémaillère est actionnée, contre l'action de son ressort, par la roue dentée 54 qui est en prise avec un pignon 73 en prise lui-même avec la crémaillère 71. La position de repos ou de départ de la crémaillère est fixée par une butée 74 à position réglable au moyen de la vis 75. La crémail- lère étant reliée desmodromiquement à lacame universelle 51 cette butée 74 fixe également la position angulaire de départ de la dite came.
Lorsque le galet 50 atteint le sommet de la came 51 la crémaillère 71 provoque le dégagement du levier 47 d'avec le nez 45 par l'intermédiaire d'une chaîne d' organes de transmission.
La coulisse longitudinale 7 est prévue de lon- gueur suffisante pour permettre la fixation sur sa face supérieure de plusieurs porte-outils 78. Chacun de ces derniers est prévu pour recevoir un outil 79 destiné au taillage d'un filetage.
Le fonctionnement du tour à fileter automati- que est, ainsi que l'on peut s'en rendre compte de de qui précède, semblable à celui des tours connus de ce genre.
Lorsque le tour est au repos, le levier 106
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est dégage du doigt 107, l'accouplement 35 est en posi- tion dégagée, les coulisses transversales et longitudinales reposent sur leurs butées respectives 9 et 44 . La crémail- lère 71 est également sur sa butée 74, le verrou 46 est dégagé ainsi que le verrou 47, enfin l'extrémité 40 du poussoir 38 est logée dans un évidement 80 de la réglette 41.
Le moteur M étant sous tension, la mise en marche du tour est obtenue par la manoeuvre de l'organe manuel L, dans le sens des aiguilles d'une montre, pour l'amener jusque dans la position représentée au dessin.
Cette manoeuvre provoque:
1) l'engagement des parties menante et menée de 1' accouplement 35,
2) l'actionnement de la coulisse transversale 6 hors de sa position de repos, contre l'action de son ressort de rappel, jusque dans sa position avancée pour laquelle l'outil n'est pas encore en prise avec la pièce 4,
3) l'engagement du levier 47 avec le nez 45 sous l'action d'un ressort.
Cette position de la coulisse transversale est fixée par la position de la butée 74 qui définit la posi- tion angulaire de départ de la came universelle 51.
Au cours de ce déplacement de la coulisse 6, la rampe 76 a, en effet, quitté le doigt 77, de sorte que le cliquet de retenue vient en prise avec la roue à rochet
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sous l'action du ressort de rappel 65.
Lorsque l'accouplement 35 est en position engagée l'arbre 32 actionne en rotation la came 31 qui provoque un déplacement angulaire du bras 30 dont l' extrémité repose sur son profil. Ce déplacement angulaire du bras 30 provoque:
1) l'oscillation du doigt 27 et l'engagement du peigne
25 avec les filets de la vis-mère 10,
2) par l'intermédiaire des secteurs dentés lll, 110
104 et de la crémaillère 102, le déplacement vers la droite du dessin de la tige 101 et la compres- sion du ressort 100,
3) le déplacement angulaire du bras 106 jusque dans la position représentée au dessin, pour laquelle le doigt 107 coopèrant avec l'extrémité du dit bras interdit tout déplacement de la tige 101 sous l' action du ressort 100,
4)
par l'intermédiaire du poussoir 103 l'oscillation du doigt 61 et le déplacement de la réglette vers la gauche du dessin jusque dans la position re- présentée. Pour cette position de la réglette l' extrémité 40 de la crémaillère 38 est sortie de l'évidement 80 et a provoqué une avance transver- sale de la coulisse 6 amenant la pointe de l' outil à fleur de la surface de lapièce à usiner,
5) par l'intermédiaire du poussoir 103, la rotation
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dans le sens des aiguilles d'un montre du maneton de commande de l'avance en profondeur.
Ce dé- placement angulaire du maneton 60 provoque l' oscillation, en sens inverse des aiguilles d'une montre, du levier 57 et l'actionnement dans ce même sens de la roue à rochet 53 par l'intermé- diaire du cliquet d'avance 55,
6) le déplacement angulaire de la came universelle 51 solidaire de la roue à rochet 53, déplacement qui provoque, par l'intermédiaire du galet 50, des leviers 47, 48 du nez 45, du secteur denté 37 en prise avec la crémaillère 38, un déplacement de cette dernière qui actionne la coulisse trans- versale 6, contre l'action de son ressort de rappel, et provoque l'avance en profondeur de l'outil et l'engagement de celui-ci avac la pièce en usinage.
La vis-mre étant en rotation, et le peigne engagé, celle-ci subit un déplacement axial vers la droite du dessin. Elle entraîne dans son déplacement la coulisse 7, de sorte que la pièce 4 étant entraînée en rotation par le moteur M, l'outil 79 taille un filet.
A la fin de la course de travail, une butée 81 actionne un poussoir 82 contre l'action du ressort 109 et provoque le dégagement du verrou 107, 106 qui maintient le relais en position armée (position représentée).
Dès lors le relais constitué par le ressort 100
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est mise en actionet provoque:
1) le recul brusque et rapide du peigne ;
2) le déplacement vers la droite du dessin de la réglette 41 jusqu'à ce que l'évidement 80 soit en regard de l'extrémité 40 de la crémaillère 38.
A ce moment le ressort 43 provoque le recul de la coulisse 6 ainsi que le dégagement de l'outil d' avec la pièce en usinage;
3) l'actionnement dans le sens des aiguilles d'une montre du cliquet 55.
Le peigne étant dégagé de la vis-mère, le ressort 8 repousse la coulisse longitudinale 7 jusqu'à sa position de repos, définie par la butée 9. En fin de course de retour, la rampe 69 actionne le doigt 67 contre l'action de son ressort 68 et provoque le dégagement du levier 46 d'avec le nez 45 (position représentée au dessin).
L'arbre 32 continuant sa rotation, la came 31 actionne à nouveau le levier 30 et le même cycle de mouvement est effectué une seconde fois.
Toutefois afin d'éviter que la came 31 puisse actionner le levier 30 à l'instant de l'ouverture du verrou 107, 106 ce qui empêcherait le retrait du patin, un dispositif d'asservissement est prévu. Ce dispositif interdit l'actionnement du levier 30 par la came 31 aussi longtemps que le verrou 83-84 est dans la position repré-
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sentée au dessin, c'est-à-dire en position fermée.
Ce dispositif est constitué par un verrou 83-84 maintenu en position fermée (position représentée) par un ressort non représenté. L'une 83 des parties de ce verrou, portée par un levier 88 et pivoté en 85 est actionnée, contre l'action du ressort de rappel, à la ' fin de la course de retour de la coulisse longitudinale.
A cet effet le poussoir 19 porte un doigt d'entraînement 86 destiné à coopérer avec un ergot 87 solidaire du levier 88. La seconde partie 84 du verrou est constituée par un bras solidaire d'une douille 90 montée folle sur l'arbre 29. Cette douille porte un second bras 91 portant un ergot 92 destiné à coopérer avec une rampe 93 soli- daire de la came 31. Cette dernière coopérant avec le levier 30 provoque le réarmement du verrou 83-84. Cette came 31 coulisse sur l'axe 32 et un ressort 89 tend à la maintenir hors de portée du levier 30, desorte qu'elle ne peut provoquer l'oscillation de ce dernier aussi long- temps que le verrou 106-107 est dans la position re- présentée.
Lorsque le verrou 83-84 est ouvert, le bras 91 oscille et l'ergot 92 coopérant avec la rampe 93 dé- place la came 31, contre l'action de son ressort 89, d' une quantité suffisante pour qu'elle coopère avec le levier 30. Ainsi ce n'est que lorsque la coulisse longitudinale est en position de début d'usinage que la came 31 peut provoquer:
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1) l'engagement du patin avec la vis-mère;
2) le réarmement du relais constiuté par le ressort
100;
3) l'avance en profondeur de l'autil, par l'action- nement de la roue à rochet 53;
4) la mise en position de travail de l'outil par l' actionnement de la réglette 41.
Ainsi la sécurité de fonctionnement est complète et aucune erreur de commande ne peut se produire quelle que soit la vitesse de rotation de la broche.
L'outil taille au cours de chaque course de travail toujours plus profondément le filet dans la pièce 4. Enfin, au cours de la dernière avance en pro- fondeur commandée par la came universelle 51, la crémaillère 71 actionnée par l'arbre 52 agit, par l' intermédiaire de la chaîne d'organes de transmission, sur le levier 47, et provoque un déplacement suffisant de ce dernier pour le porter hors d'engagement d'avec le nez 45. Après l'exécution de la dernière course de travail, lorsque la coulisse 7 recule jusqu'à sa position de dé- part, la rampe 69 actionne le poussoir 67 qui provoque le dégagement du levier 47 étant maintenant également hors de portée du nez 45, la coulisse transversale 6 est entièrement libérée et revient, sous l'action de son ressort 43, dans la position de repos définie par la butée 44.
Au cours de ce déplacement, la rampe 76 actionne le doigt 77 qui provoque le dégagement du cliquet de re-
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portant une coulisse supérieure longitudinale, ce tour présente divers autres avantages techniques importants.
En premieur lieu, la longueur de la coulisse destinée à recevoir les porte-outils n'est plus limitée que par les dimensions du tour, c'est-à-dire par la distance séparant la broche de la contre-pointe. Il est dès lors possible de fixer un nombre de porte- outils correspondant au nombre de filetages présentant le même pas que comporte la pièce à usiner.
En outre, tout le dispositif de commande des mouvements des coulisses croisées du chariot porte-outils peut être fixé sur le bâti du tour, de sorte que le chariot est allégé de tout le poids de ces derniers.Il s'ensuit une plus grande stabilité démette partie mobile et donc une plus grande précision d'usinage. L'inertie des pièces en mouvement étant moins grande, l'usure du tour s'en trouve réduite d'autant.
La coulisse supérieure effectuant un déplace- ment longitudinal , la construction du porte-outil est simplifiée puisque les dimensions de ce dernier doivent être prévues seulement pour permettre la fixation des porte-outils et non plus pour recevoir la coulisse trans- versale comme dans les tours connus. Dans une con- struction telle que décrite, les outils sont donc oeau- coup plus stables, le guidage des pièces qui les porte pouvant être dimensionné de manière à éviter toute usure exagérée.
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tenue 63. Ce dernier entraîne dans son déplacement le cliquet d'avance 55 par l'intermédiaire d'un nez 99.
La roue à rochet 53 est alors entièrement libérée et revient, sous l'action du ressort 72, à sa position de repos définie par la butée 74.
Le recul de la coulisse 6 provoque encore l' actionnement du poussoir 82 contre l'action du ressort 109 de manière à maintenir les deux parties du verrou 106-107 en position dégagée.
De ce qui précède, on peut se rendre compte que la coulisse longitudinale doit obligatoirement effectuer les mêmes déplacements que la vis-mère, ce qui assure la précision du pas du filetage sur la pièce 4, les jeux pouvant être facilement réduits à un minimum et d'autre part les poussées agissant toujours dans la même direction , ces jeux sont pratiquement éliminés.
En outre, le dégagement du peigne est commandés par un relais à action brusque mis en action par les déplace- ments de la coulisse longitudinale de sorte que ce dégagement est toujours commandé avec précision aux in- stants désirés d'une part, et s'efi'ectue d'autre part par un déplacement brusque et rapide du peigne 25 sous l'action du relais, ce qui évite dans toute la mesure du possible une usure du patin et une usure locale de la vis-mère.
Enfin, grâce au fait que le chariot porte- outils comporte une coulisse inférieure transversale
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Un autre avantage du tour décrit consiste dans le fait que la came d'avance en profondeur 51 peut être constituée par une carne universelle, ce qui évite la confection d'une came spéciale pour chaque pièce à fileter. Ces cames sont en effet, très coûteuses, 1' usinage de leur rampe devant être très précis et répondre à des conditions très strictes.
Grâce à la butée 74 à position réglable permettant de fixer la position de repos de la crémaillère et donc la position angulaire de départ de la came 51 d'une part, et à la vis de ré- glage 75 permettant de fixer la position de la crémail- lère 71 et donc de fixer la position angulaire de la came 51 pour laquelle le verrou 47-45 est dégagé en vue de la libération de la crémaillère 38 et du retour à la position de repos de la coulisse transversale 7 d' autre part, il est possible de choisir le secteur du profil de la came 51 à utiliser dans chaque cas précis de manière à obtenir l'avance dégressive désirée des outils.
Enfin, la coulisse transversale revenant en position de repos sur sa outée 44, provoque automatique- ment le retour en position de départ de la came 51 par dégagement simultané des cliquets 63 et 55 d'avec la roue à rochet ; dégagementprovoqué par la rampe 76 agissant sur le doigt 77.
Dans la forme d'exécution représentée à la
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fig. 2 le tour à fileter présente un dispositif de commande des déplacements des coulisses du chariot porte- outils qui correspond en tout point à celui décrit en référence à la fig. 1 sauf en ce qui concerne le dispo- sitif d'arrêt automatique. Dans cette fig. 2-les organes correspondant à ceux de la fig. 1, sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Le retour de la coulisse longitudinale après chaque course de travail est commandé exactement de la même façon que dans la forme d'exé- cution selon la fig. 1; il en est de même en ce qui con- cerne l'avance en profondeur de la¯coulisse transversale après chaque passe. On remarque toutefois que le nez 45 coopère avec le seul levier 47.
Le dégagement de ce levier d'avec le nez 45 au lieu d'être effectué progressivement sous l'action des déplacements successifs de la crémail- lère 71 est provoqué par la mise sous tension d'un relais électro-magnétique 115. Le circuit d'alimentation de 1' enroulement 116 dece relais est commandé par un inter- rupteur à fermeture brusque 117 dont la fermeture est provoquéepar les déplacements de la crémaillère 71.
Cette seconde forme d'exécution présente certains avantages par rapport à celle de la fig. 1. En effet, au cours des dernières passes l'avance de l'outil en profon- deur doit être très faible et même nulle si on désire obtenir un filet propre. Il s'ensuit que les déplacements
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de la crémaillère sont faibles, et dans le cas de la f ig. l, le levier 47 n'est engagé sous le nez 45 que très faiblement. Le nez et l'extrémité du levier 47 se déforment rapidement, de sorte qu'on est obligé de prévoir une rampe sur l'extrémité du levier 46 pour per- mettre son engagement. Il est clair qu'une telle rampe rend toute précision illusoire.
Ainsi que l'on peut s'en rendre compte, dans l'exécution selon la fig. 2, le levier 47 reste toujours entièrement engagé avec le nez 45, le relais provoquant son dégagement brusque après la dernière passe, au cours du dernier retour de la coulisse longitudinale en position de repos. On voit que même lorsque la dernière partie du profil de la came 51 est circulaire, de manière à obtenir la précision et propreté du filetage désirées, le dé- placement de la crémaillère étant indépendant du profil de la came 51, la fermeture brusque de l'interrupteur 117 et donc la mise sous tension du relais 115 sont toujours assurées avec précision.
Il est évident que le relais 115 pourrait être constitué dans une variante d'exécution part -tout autre relais à action brusque, tel qu'un ressort maintenu en position bandée par un verrou, relais pneumatique ou hydraulique.
Deux formes d'exécution du tour à fileter automatique ont été décrites ici à titre d'exemple et en référence au dessin schématique annexé, mais il est
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évident que tous les organes et dispositifs décrits peuvent être remplacés par leurs équivalents. Ainsi le relais 100 pourrait être constitué par un électro-aimant mis sous tension par un contact actionné par la coulisse longitudinale par exemple. De même le dispositif de commande de l'engagement du patin pourrait être con- stitué par un électro-aimant mis sous tension par un contact actionné par les déplacements de la coulisse longitudinale.
Le patin pourrait aussi être monté sur un arbre et exécuter un mouvement oscillant dans un plan per- pendiculaire à l'axe de la broche.
Enfin la vis-mère pourrait, comme dans les tours connus, être montée sur un axe rotatif et le patin être monté sur une douille oscillante et coulissante.
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Automatic threading lathe -------
The most popular automatic threading lathes at present include a device for controlling the movements of the cross slides of the tool holder having a lead screw driven in rotation cooperating with a sliding shoe parallel to the axis of the lead screw and capable of oscillate in a plane perpendicular to this axis. Cams cause at the start and end of the working stroke the engagement, respectively the disengagement of the pad with the lead screw. The movements of the pad, parallel to the axis of the lead screw, control the movements of the longitudinal slide of the tool holder.
These laps have certain drawbacks due to the fact that the skate must be able to perform
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displacements in two planes perpendicular to each other on the one hand, and on the other hand the fact that the release of the shoe from the lead screw at the end of the working stroke is caused by a cam . In fact, to allow the pad to perform displacements in two planes perpendicular to each other, the builders have generally made this pad integral with a bush mounted on a rod which can slide in its housings. It is obvious that such an assembly is difficult to achieve when high thread precision is required, the clearances having to be reduced to a minimum.
In addition, this sleeve generally has a collar with an adjustable longitudinal position. This collar has a nose intended to cooperate with the cams at the start and at the end of the working stroke of the tool. Now, it is clear that the range that the said nose can present to the cam which attacks it is at most equal to the pitch of the thread of the lead screw. The nose and the cam therefore wear out quickly and there is a risk that the shoe release command will be performed one turn too late. As a result, the tool risks getting stuck in the material and being, either broken or in any case overheated to such an extent that its resharpening is compulsory. However, after each resharpening all the adjustment of the lathe must be carried out again and checked if one wishes to obtain a precision thread.
In addition, depending on the degree of wear of the nose cooperating with the cam, it
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the pad may remain half-engaged with the lead screw. In this case, there is rapid local wear of the lead screw and the pad.
Finally, the disengagement movement of the shoe cannot be sudden since it is controlled by a cam which must necessarily perform a certain angle of rotation to perform this command. However, this angle of rotation corresponds to an angle of rotation of the lead screw. Consequently, the pad wears the threads of the lead screw in a spiral, or, if the pad is of a soft metal, it is the latter which wears out prematurely. It is obvious that such wear prevents any precision machining.
From the above it can be seen that the lead screws and the pads of known automatic threading lathes wear relatively quickly and especially very irregularly, so that it is necessary to check them frequently.
In order to eliminate some of the aforementioned drawbacks, certain manufacturers have articulated the pad holder directly on the longitudinal slide of the tool-holder carriage. Such a construction is not, however, desirable because it makes the tool-holder carriage heavier on the one hand and on the other hand this construction does not eliminate the drawbacks due to the control of the shoe by two cams, one for the control of its release the other for control of its engagement.
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Finally, this control of the engagement and disengagement of the shoe by means of two cams does not make it possible to achieve reliable control at the high cutting speeds that the special steel tools currently used allow. In fact, for the control of the engagement of the pad with the lead screw to be carried out flawlessly, it is necessary for the pad holder sleeve and therefore the entire longitudinal slide of the tool holder to perform its return movement. starting position at a time in any case much lower than the times corresponding to a complete revolution of the cams. It is clear that the greater the cutting speed, the greater the speed of rotation of the cams and the smaller the period of time still admissible for the return of the carriage.
Indeed, the speed of rotation of the cams can be lower than that of the lead screw.
However, these two speeds3 must be synchronized and, moreover, the speed of the cams cannot be much lower than that of the lead screw, otherwise the engagement and disengagement of the pad takes place over a very large angular travel of the lead screw. , which causes exaggerated wear of the latter on the one hand and on the other hand the need to provide an insufficient longitudi- nal dead travel to allow entry and exit of the chisel. However, the special steels currently used allow cutting speeds such that it is no longer possible to guarantee a sufficiently rapid return of the
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carriage and it follows that the pad holder abuts against the side face of the control cam 1 'engagement of the pad with the lead screw.
Lathes comprising two lead screws, one for controlling the working stroke, the other for controlling the return stroke of the carriage, do not make it possible to avoid wasting time. Indeed, if they allow machining at all the desired cutting speeds, the control of the return of the carriage to the rest position is always the cause of a great loss of time.
The subject of the invention is an automatic threading lathe comprising a workpiece-holder spindle and a tool holder with crossed slides, the longitudinal movements of which are controlled by a lead screw cooperating with a pad. This lathe is distinguished from the lathes known to date by the fact that it has a snap-action relay, activated at the end of each working stroke and causing the release of the skate at a speed independent of the speed of rotation of spindle.
It may have a device for actuating the pad put into action by the movement of the longitudinal slide reaching its starting position, and causing the pad to engage with the lead screw.
It may include a transfer device
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mission actuated by the movements of the longitudinal slide reaching its working end-of-travel position and causing the relay to activate.
The transverse slide of the tool-holder carriage can be subjected to the action of a spring tending to keep it engaged with at least one movable stop, actuated, between each working stroke against the action of this spring, by the device. actuation of the pad driving a control member of the position of said movable stop.
The snap-action relay can be constituted by a spring held in the charged state by a latch. After opening of the latter, a cam connected desmodromically to the spindle can cause the re-arming of said relay as well as the engagement of the pad with the lead screw.
It can have a control device preventing the re-arming of the relay and the engagement of the pad as long as the longitudinal slide is out of its starting position.
One of the parts of said lock can be mechanically connected to an actuator whose movements can be controlled, against the action of a return spring, by the movements of the longitudinal slide of the tool holder. The latter can be carried by the transverse slide and guided
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in guides arranged in part of the frame of the lathe.
It may include a single movable stop opposing the movement of the transverse slide under the action of its return spring, a second snap-action relay causing, after the last working stroke, the sudden release of said movable stop from it. the part with which it cooperates.
The actuation of said second relay can be caused after the last working stroke by an additional movement of the tool holder slide controlled by the control member for the advance in depth of the tool.
It may include a second movable stop placed, after each working stroke, out of reach of the part with which it is to cooperate, by an actuating device controlled by the movement of the longitudinal slide reaching its starting position.
The first movable stop can be put, during the last advance in depth of the transverse slide, out of reach of the part with which it cooperates, by a driven actuator, against the action of a return spring. , by the tool depth feed control unit.
Said control member of the first movable stop may be constituted by a universal cam, of which
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the angular movements are controlled by the relay and by means of a ratchet wheel, against the action of a spring.
It can have a device for automatically returning the universal cam to its starting angular position, defined by an adjustable stop, this device being able to be constituted by transmission members actuated by the backward movement of the transverse slide into its position. rest position defined by an adjustable stopper, and causing the release of the ratchet wheel.
The slide control members, necessary for cutting the threads, are carried by the frame, that is to say by a fixed part of the lathe.
The longitudinal slide can be arranged to receive several tools so as to allow the cutting of several threads simultaneously on the same part.
The accompanying drawing shows by way of example a schematic perspective view of an embodiment of an automatic threading lathe.
The lathe shown comprises a spindle 1 rotating in bearings 2 arranged in a frame 3 of the lathe.
Spindle 1 is driven in rotation by a motor M and carries the part 4 to be machined. A tailstock 5 maintains the latter in position at its free end.
This lathe has a tool trolley with
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crossed slides, the transverse slide 6 of which is guided by guides arranged in the frame 3 and carries the longitudinal slide 7 guided by guides arranged in the transverse slide 6. This longitudinal slide 7 is subjected to the action of a spring return 8 tending to keep it engaged with a rest stop 9 with adjustable position.
The longitudinal slide 7 is connected by transmission members to a lead screw or "boss" 10.
The latter is driven in rotation by the motor M and by means of a train of interchangeable gears. This lead screw is mounted rigidly on a shaft 11, one end 12 of which is grooved, and slides inside a bush 13. This bush rotates in a bearing 14 arranged in the frame of the lathe and carries two gears 15, 16 each fixed rigidly on one of its ends. The gear 15 is engaged with a toothed wheel 17 integral with the shaft of the spindle 1. The shaft 11 is therefore driven in rotation by the motor M; furthermore, it is connected by means of a coupling 18 to a pusher 19 sliding in a guide 20 made in the frame of the lathe. A finger 21, engaged in a groove 22, prevents any angular displacement of the pusher.
At its free end this pusher carries a finger 23 engaged in a transverse groove 24 of the slide 7. The pad or comb 25 slides in a housing.
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ment 26 fitted into the frame. A control finger 27 engaged in a housing 28 controls the movements of the comb causing it to engage and disengage from the lead screw 10. This finger 27 is rigidly mounted on an axis 29 rotating in bearings formed in the frame of the lathe. . The axis 29 also carries a lever 30, the free end of which cooperates with a cam 31 causing the engagement movements of the pad each time the carriage returns to the rest position. This cam 31 is integral with a shaft 32 driven in rotation by the motor M and by the intermediary of the gears 17, 15, 16, 33, 34 and of a coupling 35.
The release of the shoe is, on the other hand, caused by a snap - action relay activated at the end of each working stroke of the tool. This relay consists of a spring 100 mounted on a rod 101 sliding in housings arranged in the frame and carrying a rack 102 and a pusher 103.
The rack 102 is in engagement with a toothed sector 104 mounted rigidly on an axis 105 and comprising an arm 106, the end of which cooperates with a finger 107.
The latter is mounted on an axis 108 whose angular displacements are controlled, against the action of a return spring 109, by the displacements of the longitudinal slide 7.
A second toothed sector 110 fixed on the axis 105 is in engagement with a toothed sector 111 fixed on the shaft 29, and therefore mechanically connects the rod 101 to the finger 27 which controls the movements of the pad.
The pusher 103 is connected by chains of
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transmission components:
1) to a crank pin 60 for controlling the advance of the tool in depth between each pass,
2) to an oscillating finger 61 engaged in a groove 62 of the slide 41 and controlling the movements of the latter and therefore the withdrawal and the engagement of the tool with the part being machined at the end and at the start of each pass .
The engaging and disengaging movements of the driving and driven parts of the coupling 35 are manually controlled. To this end, one of the parts of the coupling 35 is connected by means of transmission members to an actuator L. The latter is furthermore connected, by a chain of transmission members, to a socket 36 carrying a toothed sector 37 engaged with a rack 38 sliding in a guide 39 arranged in the transverse slide 6. The end 40 of this rack cooperates with the lateral face of a strip 41 sliding in a guide 42 of the slide 6. This guide 42 is made in a plane perpendicular to the plane of the guide 39 and a spring 43 tends to keep the lateral face of the strip in contact with the end 40 of the rack.
The maneuver of the organ L therefore simultaneously causes:
1) engagement of the driven and leading parts of the coupling 35,
2) Positioning transverse to the start of work
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of the tool-holder carriage by the displacement of the transverse slide 6 against the action of its return spring 43 which tends to keep it in the rest position, that is to say in engagement with a stopper 44 to adjustable positions.
The sleeve 36 also carries a nose 45 cooperating with two levers 46,47 in order to keep the transverse slide in the working position against the action of the return spring 43. These levers constitute, therefore, with the nose 45 two locks, the opening of one is commanded at the end of each pass, while the opening of the other is commanded at the end of thread machining.
The levers 46, 47 are pivoted on one of the arms of a lever 48 itself pivoted on a fixed axis 49.
The other arm of this lever 48 carries a roller 50 cooperating with a universal cam 51 mounted on an axis 52 rotating in bearings (not shown) arranged in the frame of the lathe. This pin 52 also carries, rigidly fixed to it, a ratchet wheel 53 and a toothed wheel 54. A feed pawl 55 cooperates with the ratchet wheel 53 in order to cause, between each pass, an angular displacement of the universal cam 51, and by means of lever 47 a movement, in the direction of the workpiece, of the transverse slide 6 of the tool-holder carriage. This advance pawl 55 is articulated on a lever 57 pivoted idle on the axis 52 and is subjected to the action of a spring 56 tending to keep it in engagement with the teeth.
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wheel 53.
The lever 57 is connected by a rod 58 to the depth advance control crank of the tool. This is formed by a disc 59 comprising a crank pin 60 with an adjustable radial position.
As indicated above, the disc 59 is mechanically connected by a chain of transmission members to the rod 101 subjected to the action of the spring 100.
A retaining pawl 63 integral with an axis 64 rotating in bearings arranged in the frame of the lathe, cooperates, under the influence of a return spring 65 with the ratchet wheel 53. This pawl 63 is intended to retain the ratchet wheel 53 in angular position during the return stroke of the feed pawl 55. The disengagement of this retaining pawl is caused at the end of machining by the return of the transverse slide to the rest position . To this end, the slide 6 carries a control ramp 76 cooperating with a finger 77 integral with the pin 64. One 46 of the bolts is released from the nose 45 at the end of each return stroke, in the rest position, of the longitudinal slide, that is to say after each pass, by means of a pusher 66.
The latter is mechanically connected to a finger 67 guided in a bore made in the transverse slide 6 and cooperating, under the action of a spring 68, with a ramp 69 integral with the longitudinal slide 7.
The second lock 47 is released from the nose 45 by
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end of travel of the transverse slide 6, that is to say during the last advance in depth of this slide. To this end, this lock is actuated by a pusher 70 actuated by a rack 71 subjected to the action of a return spring 72. The rack is actuated, against the action of its spring, by the toothed wheel 54 which is meshed with a pinion 73 itself engaged with the rack 71. The rest or starting position of the rack is fixed by a stop 74 with an adjustable position by means of the screw 75. The rack being connected desmodromically to the universal cam 51 this stop 74 also fixes the starting angular position of said cam.
When the roller 50 reaches the top of the cam 51 the rack 71 causes the release of the lever 47 from the nose 45 by means of a chain of transmission members.
The longitudinal slide 7 is provided of sufficient length to allow the fixing on its upper face of several tool holders 78. Each of the latter is provided to receive a tool 79 intended for cutting a thread.
The operation of the automatic threading lathe is, as will be appreciated from the foregoing, similar to that of known lathes of this kind.
When the lathe is at rest, lever 106
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is released from the finger 107, the coupling 35 is in the released position, the transverse and longitudinal slides rest on their respective stops 9 and 44. The rack 71 is also on its stop 74, the latch 46 is released as well as the latch 47, finally the end 40 of the pusher 38 is housed in a recess 80 of the strip 41.
The motor M being energized, the turning on of the lathe is obtained by maneuvering the manual member L, clockwise, to bring it to the position shown in the drawing.
This maneuver causes:
1) the engagement of the driving and driven parts of the coupling 35,
2) the actuation of the transverse slide 6 out of its rest position, against the action of its return spring, into its advanced position for which the tool is not yet engaged with the part 4,
3) the engagement of the lever 47 with the nose 45 under the action of a spring.
This position of the transverse slide is fixed by the position of the stop 74 which defines the starting angular position of the universal cam 51.
During this movement of the slide 6, the ramp 76 has, in fact, left the finger 77, so that the retaining pawl engages with the ratchet wheel
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under the action of the return spring 65.
When the coupling 35 is in the engaged position, the shaft 32 rotates the cam 31 which causes an angular displacement of the arm 30, the end of which rests on its profile. This angular displacement of the arm 30 causes:
1) the oscillation of the finger 27 and the engagement of the comb
25 with the threads of the lead screw 10,
2) via the toothed sectors lll, 110
104 and rack 102, the movement to the right of the design of the rod 101 and the compression of the spring 100,
3) the angular displacement of the arm 106 into the position shown in the drawing, for which the finger 107 cooperating with the end of said arm prevents any displacement of the rod 101 under the action of the spring 100,
4)
by means of the pusher 103 the oscillation of the finger 61 and the displacement of the slide to the left of the drawing into the position shown. For this position of the slide, the end 40 of the rack 38 has come out of the recess 80 and has caused a transverse advance of the slide 6 bringing the tip of the tool flush with the surface of the workpiece,
5) by means of the pusher 103, the rotation
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clockwise of the depth advance control crankpin.
This angular displacement of the crank pin 60 causes the anti-clockwise oscillation of the lever 57 and the actuation in this same direction of the ratchet wheel 53 by the intermediary of the pawl. advance 55,
6) the angular displacement of the universal cam 51 integral with the ratchet wheel 53, which displacement causes, via the roller 50, the levers 47, 48 of the nose 45, of the toothed sector 37 in engagement with the rack 38, a movement of the latter which actuates the transverse slide 6, against the action of its return spring, and causes the depth advance of the tool and the engagement thereof with the part being machined.
The lead screw being in rotation, and the comb engaged, it undergoes an axial displacement towards the right of the drawing. It drives the slide 7 in its movement, so that the part 4 being driven in rotation by the motor M, the tool 79 cuts a thread.
At the end of the working stroke, a stop 81 actuates a pusher 82 against the action of the spring 109 and causes the release of the latch 107, 106 which maintains the relay in the armed position (position shown).
Therefore the relay constituted by the spring 100
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is put into action and causes:
1) sudden and rapid retraction of the comb;
2) movement to the right of the drawing of the strip 41 until the recess 80 is opposite the end 40 of the rack 38.
At this time, the spring 43 causes the slide 6 to retreat as well as the release of the tool from the part being machined;
3) clockwise actuation of pawl 55.
The comb being released from the lead screw, the spring 8 pushes the longitudinal slide 7 back to its rest position, defined by the stop 9. At the end of the return stroke, the ramp 69 actuates the finger 67 against the action. of its spring 68 and causes the release of the lever 46 from the nose 45 (position shown in the drawing).
The shaft 32 continuing its rotation, the cam 31 again actuates the lever 30 and the same cycle of movement is performed a second time.
However, in order to prevent the cam 31 from being able to actuate the lever 30 at the instant of the opening of the latch 107, 106 which would prevent the withdrawal of the pad, a control device is provided. This device prevents the actuation of the lever 30 by the cam 31 as long as the latch 83-84 is in the position shown.
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felt in the drawing, that is to say in the closed position.
This device consists of a latch 83-84 held in the closed position (position shown) by a spring, not shown. One 83 of the parts of this lock, carried by a lever 88 and pivoted at 85, is actuated against the action of the return spring, at the end of the return stroke of the longitudinal slide.
For this purpose, the pusher 19 carries a drive finger 86 intended to cooperate with a lug 87 integral with the lever 88. The second part 84 of the lock is constituted by an arm integral with a sleeve 90 mounted loose on the shaft 29. This sleeve carries a second arm 91 carrying a lug 92 intended to cooperate with a ramp 93 integral with the cam 31. The latter cooperating with the lever 30 causes the reset of the latch 83-84. This cam 31 slides on the axis 32 and a spring 89 tends to keep it out of reach of the lever 30, so that it cannot cause the latter to oscillate as long as the latch 106-107 is in the position. position shown.
When the latch 83-84 is open, the arm 91 oscillates and the lug 92 cooperating with the ramp 93 moves the cam 31, against the action of its spring 89, by an amount sufficient for it to cooperate with it. lever 30. Thus it is only when the longitudinal slide is in the machining start position that the cam 31 can cause:
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1) the engagement of the pad with the lead screw;
2) the resetting of the relay constituted by the spring
100;
3) the depth advance of the autil, by actuation of the ratchet wheel 53;
4) placing the tool in the working position by actuating the slide 41.
Thus operational safety is complete and no control error can occur whatever the speed of rotation of the spindle.
During each working stroke, the tool cuts the thread in part 4 always deeper. Finally, during the last depth advance controlled by the universal cam 51, the rack 71 actuated by the shaft 52 acts. , through the chain of transmission members, on the lever 47, and causes the latter to move sufficiently to bring it out of engagement with the nose 45. After the execution of the last stroke of work, when the slide 7 moves back to its starting position, the ramp 69 actuates the pusher 67 which causes the release of the lever 47 now also being out of reach of the nose 45, the transverse slide 6 is fully released and returns , under the action of its spring 43, in the rest position defined by the stop 44.
During this movement, the ramp 76 actuates the finger 77 which causes the release of the release pawl.
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Carrying a longitudinal upper slide, this lathe presents various other important technical advantages.
In the first place, the length of the slide intended to receive the tool holders is no longer limited only by the dimensions of the lathe, that is to say by the distance separating the spindle from the tailstock. It is therefore possible to fix a number of tool holders corresponding to the number of threads having the same pitch that the part to be machined has.
In addition, the entire device for controlling the movements of the cross slides of the tool carriage can be fixed to the frame of the lathe, so that the carriage is relieved of all the weight of the latter, resulting in greater stability. removes moving part and therefore greater machining precision. The inertia of the moving parts being less, the wear of the lathe is reduced accordingly.
As the upper slide performs a longitudinal movement, the construction of the tool holder is simplified since the dimensions of the latter must be provided only to allow the attachment of the tool holders and no longer to receive the transverse slide as in lathes. known. In a construction as described, the tools are therefore much more stable, the guiding of the parts which carries them can be dimensioned so as to avoid any excessive wear.
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holding 63. The latter drives the feed pawl 55 in its movement via a nose 99.
The ratchet wheel 53 is then fully released and returns, under the action of the spring 72, to its rest position defined by the stop 74.
The retreat of the slide 6 again causes the actuation of the pusher 82 against the action of the spring 109 so as to maintain the two parts of the latch 106-107 in the released position.
From the above, it can be seen that the longitudinal slide must necessarily perform the same movements as the lead screw, which ensures the precision of the thread pitch on part 4, the clearances can be easily reduced to a minimum and on the other hand, the thrusts always acting in the same direction, these games are practically eliminated.
Furthermore, the release of the comb is controlled by a snap-action relay actuated by the movements of the longitudinal slide so that this release is always controlled with precision at the desired instants on the one hand, and s' efi'ectue on the other hand by a sudden and rapid displacement of the comb 25 under the action of the relay, which avoids as far as possible wear of the pad and local wear of the lead screw.
Finally, thanks to the fact that the tool-holder carriage has a transverse lower slide
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Another advantage of the lathe described consists in the fact that the depth advancement cam 51 can be constituted by a universal cam, which avoids making a special cam for each piece to be threaded. These cams are in fact very expensive, the machining of their ramp having to be very precise and to meet very strict conditions.
Thanks to the stop 74 with adjustable position making it possible to fix the rest position of the rack and therefore the starting angular position of the cam 51 on the one hand, and to the adjusting screw 75 making it possible to fix the position of the rack 71 and therefore to fix the angular position of the cam 51 for which the latch 47-45 is released with a view to releasing the rack 38 and returning to the rest position of the transverse slide 7 on the other hand , it is possible to choose the sector of the profile of the cam 51 to be used in each specific case so as to obtain the desired decreasing advance of the tools.
Finally, the transverse slide returning to the rest position on its tool 44, automatically causes the return to the starting position of the cam 51 by simultaneous release of the pawls 63 and 55 from the ratchet wheel; release provided by the ramp 76 acting on the finger 77.
In the embodiment shown in
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fig. 2 the threading lathe has a device for controlling the movements of the slides of the tool-holder carriage which corresponds in every respect to that described with reference to FIG. 1 except for the automatic shut-off device. In this fig. 2-the organs corresponding to those of FIG. 1, are designated by the same reference numerals. The return of the longitudinal slide after each working stroke is controlled in exactly the same way as in the embodiment according to fig. 1; The same applies to the advance in depth of the transverse slide after each pass. Note, however, that the nose 45 cooperates with the single lever 47.
The disengagement of this lever from the nose 45 instead of being carried out progressively under the action of successive movements of the rack 71 is caused by energizing an electromagnetic relay 115. The circuit d The power supply to the winding 116 of this relay is controlled by a hard closing switch 117, the closing of which is caused by the movements of the rack 71.
This second embodiment has certain advantages over that of FIG. 1. In fact, during the last passes the advance of the tool in depth must be very low and even zero if we want to obtain a clean thread. It follows that the displacements
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of the rack are weak, and in the case of f ig. l, the lever 47 is engaged under the nose 45 only very slightly. The nose and the end of the lever 47 deform quickly, so that it is necessary to provide a ramp on the end of the lever 46 to allow its engagement. It is clear that such a ramp makes any precision illusory.
As can be seen, in the execution according to FIG. 2, the lever 47 always remains fully engaged with the nose 45, the relay causing its sudden release after the last pass, during the last return of the longitudinal slide to the rest position. It can be seen that even when the last part of the profile of the cam 51 is circular, so as to obtain the desired precision and cleanliness of the thread, the displacement of the rack being independent of the profile of the cam 51, the abrupt closing of the The switch 117 and therefore the energization of the relay 115 are always ensured with precision.
It is obvious that the relay 115 could be constituted in an alternative embodiment from any other snap-action relay, such as a spring held in the loaded position by a lock, pneumatic or hydraulic relay.
Two embodiments of the automatic threading lathe have been described here by way of example and with reference to the accompanying schematic drawing, but it is
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obvious that all the parts and devices described can be replaced by their equivalents. Thus, relay 100 could be constituted by an electromagnet energized by a contact actuated by the longitudinal slide, for example. Likewise, the device for controlling the engagement of the pad could be constituted by an electromagnet energized by a contact actuated by the movements of the longitudinal slide.
The pad could also be mounted on a shaft and perform an oscillating movement in a plane perpendicular to the axis of the spindle.
Finally, the lead screw could, as in the known lathes, be mounted on a rotary axis and the pad be mounted on an oscillating and sliding sleeve.