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AMELIORATIONS RELATIVES A DES MECANISMES AUTOMATIQUES DE FORAGE.
Dans le forage de pièces, il est généralement nécessaire de reti- rer par intermittence le foret de la pièce afin d'enlever les copeaux et d'ap- pliquer un liquide de refroidissement, lorsque le rapport profondeur du trou/ diamètre dépasse une certaine valeur, et des mécanismes destinés à effectuer une telle opération automatiquement sont incorporés à des machines outils tels que les tours automatiques ou agencés de manière à être montés là-des- sus.
On notera que la nécessité d'enlever par intermittence le foret lors du travail sur une pièce donnée implique une perte de temps et, dans la production en grande série de certains types de pièces, ces pertes de temps s'accumulent de manière à influencer sensiblement le prix de revient
L'objet de la présente invention est de présenter un mécanisme amélioré destiné à effectuer le retrait Intermittent du foret, le mécanisme étant agencé plus particulièrement pour l'emploi dans les tours automatiques multiples, bien qu'il ne soit pas confiné à cet usage.
L'invention comprend la combinaison d'un chariot de foret à mou- vement alternatif portant le porte-foret rotatif,d'un mécanisme à manivelle destiné à communiquer un mouvement alternatif du chariot du foret, d'un em- brayage destiné à contrôler le mécanisme à manivelle, et d'un dispositif agencé de manière à contrôler l'embrayage, l'ensemble formant un tout agencé de manière à être monté sur un chariot d'avance d'un tour ou d'une autre ma- chine-outil.
L'invention comprend aussi la combinaison avec un mécanisme comme spécifié dans l'alinéa précédente d'une came de compensation actionnée par le mécanisme à manivelle afin de neutraliser l'effet sur la position du foret du mouvement avant du chariot d'avance au cours du retrait du foret hors de la pièce et de son renfoncement dans cette dernière.
Dans les dessins annexés:
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La fig. 1 est une élévation latérale d'un mécanisme réalisant l'invention.
La fig. 2 est un plan renversé en section partielle.
La fig. 3 est une vue terminale de l'extrémité avant du mécanis- me.
La fig. 4 est une section suivant la ligne 4-4 de la fig. l, et
Les figso 5 à 8 sont des schémas illustrant les étapes successi- ves de l'action du mécanisme.
En se référant aux dessins, on voit qu'il est prévu un chariot de foret a qui porte un arbre creux b dans l'extrémité avant duquel est mon- té un mandrin porte-foret c L'extrémité arrière de l'arbre est agencée de manière à s'accoupler de façon coulissante avec un arbre rotatif d de comman de de foret, faisant partie d'un tour automatique simple ou multiple-, Sous une de ses formes convenables, le chariot.5!: est monté pour mouvement alter- natif sur une paire de glissières parallèles e fixées à une boite à engrenages f à travers laquelle s'étend l'arbre de commande de foret d et qui est agen- cée de manière à être montée sur le chariot d'avance (fige 3 et 4)du tour.
L'arbre d commande le pignon 1\ de la boite et ce pignon s'engrène avec un autre pignon i qui actionne une vis tangente 1 et un engrenage à vis tangente k.
L'engrenage à vis tangente.! commande un pignon m par l'intermédiaire d'un élément d'embrayage à griffes n soumis à Inaction d'un ressort o, l'élément n étant en prise à une extrémité avec la roue m et pouvant venir en prise à l'autre extrémité avec l'engrenage à vis tangente k par l'intermédiaire de dents de rochet formées sur les parties k n.
Le pignon m vient en prise et communique le mouvement à la périphérie dentée d'un disque-manivelle q
Le disque-minaivelle q communique un mouvement alternatif au cha- riot de foret a par l'intermédiaire d'une tringle r, et pour annuler l'effet du mouvement continu du chariot d'avance g sur la position du foret lorsque ce dernier est en cours de retrait ou de renfoncement hors et dans la pièce une extrémité de la tringle est reliée à une extrémité d'un levier coudé s qui s'articule à son coude sur le chariot de foret a, l'autre extrémité de ce levier étant soumise à l'action d'un ressort t par l'intermédiaire d'un plongeur u porté par le dit chariot.
A l'extrémité du levier auquel est atta- chée la tringle, se trouve disposée coaxialement avec le pivot v qui relie . la tringle et le levier, une came de compensation w dont la périphérie s'ap- puie sur une butée x du chariot de foret, Le mouvement alternatif est donc communiqué au chariot de foret depuis la tringle, par le levier s, la came w et la butée x. Autour de chaque moitié de la périphérie de la came est formée une série d'encoches de profondeur variant progressivement et la bu- tée x est conformée de manière à occuper chaque creux à son tour, de fagon que la distance entre le chariot de foret et l'axe de la manivelle soit progressivement réduite pendant l'opération du forage.
Une roue à rochet 3, montée et fixée coaxialement sur un côté de la came, vient en prise avec un cliquet 4 soumis à l'action d'un ressort 5 par l'intermédiaire d'un plon- geur 6 de la tringle. L'agencement est tel que pendant chaque tour de la mani- velle, la came est déplacée d'un angle correspondant au pas des encoches de la came. Le mouvement de la came d'une position à la suivante permet que le chariot de foret recule, sous l'action du ressort agissant sur le levier coudé, sur une distance égale à celle dont a avancé le chariot d'avance pen- dant le retrait et le renfoncement du foret.
Il est entendu que pendant que le foret fore la pièce, le méca- nisme à manivelle est au repos et que le foret reçoit son mouvement d'avance dans la pièce du chariot d'avance g. Mais après que le foret à pénétré dans la pièce sur une profondeur prédéterminée,. le mécanisme à manivelle est mis en mouvement-par retirer le foret et pour le renfoncer subséquemment dans la pièce.
Pour effectuer le contrôle automatique de l'embrayage par l'intermé- diaire duquel le mécanisme à manivelle est actionné, il est monté dans la boî- te à engrenages susmentionnée, un levier 7 pourvu à une extrémité d'une sail- lie 8 agencée de manière à pénétrer dans la rainure de came 9 formée autour d'une moitié de la périphérie de l'élément coulissant n de l'embrayage, un cô -
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té de cette rainure étant agencé de manière à effectuer le débrayage de l'em- brayage par suite de sa coopération avec la saillie. La partie intermédiaire de la périphérie du dit élément d'embrayage n est pourvue d'une came 10 (voir fig. 5 à 8) agencée de manière à faire basculer le levier 7 autour de son pivot grâce à une saillie 11 dans un but mentionné plus bas.
L'autre extrémité du levier porte un cliquet 12 soumis à Inaction d'un ressort 13 agencé de manière à coopérer avec une série de dents 14 espacées de manière appropriée et formées sur un taquet 15 fixé à la glissière 16 qui porte le chariot d'avance g
En se référant maintenant plus particulièrement aux figs. 5 à 8 on y voit que l'agencement est tel que pendant la phase initiale de l'opé- ration de forage, l'embrayage n est maintenu inactif par suite de la pénétra- tion de la saillie 8 du levier 7 dans un côté de la rainure de came 9 de l'é lément d'embrayage coulissant n Lorsque le foret a pénétré dans-la pièce d'une longueur prédéterminée, le cliquet 12 du levier d'embrayage 7 heurte une des dents 14 du taquet 15, comme il est montré fig.
5 Cela provoque le mouvement du levier 7 et le retrait de sa saillie 8 de l'élément d'embraya- ge n Ce dernier vient alors en prise avec l'élément d'embrayage complémen- taire monté sur l'engrenage à vis tangente k sous l'action du ressort asso- cié, ce qui provoque la mise en mouvement du disque-manivelle.. Pendant le retrait conséquent du foret,la came 10 de l'élément d'embrayage coulissant déplace le levier 7 dans le sens où il écarte le cliquet 12 des dents du ta- quet, comme il est montré fig: 6. Pendant le retrait du foret, le cliquet 4 associé à la came de compensation w se déplace en position pour actionner la came.
A la fin du premier demi-tour de la manivelle, les diverses parties occupent les positions montrées fig. 7. Pendant la seconde moitié du tour de la manivelle, le foret est renfoncé vers la position de travail, la came de compensation est avancée d'une encoche et la saillie 8 du levier d'embrayage retombe dans la rainure 9 de l'élément d'embrayage n, ainsi qu'il est montré fige 8, A la fin du tour du disque-manivelle, le levier d'embrayage débraie l'embrayage et le forage se poursuit alors sous l'action du chariot d'avance jusqu'à ce que le cliquet du levier d'embrayage-heurte la dent suivante du taquet, après quoi la série de mouvements décrite se reproduit.
Le nombre des répétitions de la dite série de mouvements et les intervalles qui les séparent dépendent de la profondeur du trou à forer et sont déterminés par le nombre et l'espacement des dents du taquet.
Après l'achèvement du trou, le chariot d'avance est rendu à sa position initiale où il est prêt à forer une nouvelle pièce, et comme pendant l'opération précédente, la came de compensation w n'a tourné que d'un demi- tour, il est nécessaire de communiquer à cette came un mouvement initial pour amener en action la seconde série de ses encoches, situées autour de l'autre moitié de sa périphérie. Pour réaliser cela, une dent supplémentaire 17 est prévue sur le taquet 15 et espacée de façon convenable par rapport aux autres dents, le levier 7 et le cliquet 12 étant dans la position montrée fig. 6, tandis que le chariot d'avance est en cours de retrait vers sa position ini- tiale.
Grâce à la présente invention, le retrait intermittent du foret effectué afin d'enlever les copeaux gênant le foret et d'appliquer le liquide de refroidissement à l'extrémité du foret, peut être effectué non seulement aisément, mais aussi d'une manière qui implique une perte de temps minimum.
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IMPROVEMENTS RELATING TO AUTOMATIC DRILLING MECHANISMS.
In part drilling, it is usually necessary to intermittently remove the drill bit from the part in order to remove chips and apply coolant, when the hole depth / diameter ratio exceeds a certain value. , and mechanisms for performing such an operation automatically are incorporated in machine tools such as automatic lathes or arranged to be mounted thereon.
It will be noted that the need to intermittently remove the drill bit when working on a given part implies a waste of time and, in the mass production of certain types of parts, these losses of time accumulate so as to significantly influence cost price
The object of the present invention is to provide an improved mechanism for effecting the Intermittent withdrawal of the drill bit, the mechanism being adapted more particularly for use in multiple automatic lathes, although it is not confined to this use.
The invention comprises the combination of a reciprocating drill carriage carrying the rotary drill holder, a crank mechanism for imparting reciprocating motion of the drill carriage, a clutch for controlling the crank mechanism, and of a device arranged to control the clutch, the whole forming a whole arranged so as to be mounted on a carriage for advancing a lathe or another machine- tool.
The invention also includes the combination with a mechanism as specified in the previous paragraph of a compensation cam actuated by the crank mechanism in order to neutralize the effect on the position of the drill bit of the forward movement of the advance carriage during withdrawal of the drill from the workpiece and its recess in the latter.
In the accompanying drawings:
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Fig. 1 is a side elevation of a mechanism embodying the invention.
Fig. 2 is an inverted plane in partial section.
Fig. 3 is an end view of the front end of the mechanism.
Fig. 4 is a section taken on line 4-4 of FIG. l, and
Figures 5 to 8 are diagrams illustrating the successive stages of the action of the mechanism.
Referring to the drawings, it can be seen that there is provided a drill carriage a which carries a hollow shaft b in the front end of which is mounted a drill chuck c The rear end of the shaft is arranged so as to slidably mate with a rotary drill control shaft, part of a single or multiple automatic lathe -, In one of its suitable forms, the carriage. 5 !: is mounted for alternate movement - native on a pair of parallel slides e fixed to a gearbox f through which the drill control shaft d extends and which is arranged so as to be mounted on the advance carriage (fig 3 and 4) of the turn.
The shaft d controls the gear 1 \ of the box and this gear meshes with another gear i which operates a tangent screw 1 and a tangent screw gear k.
The tangent worm gear.! controls a pinion m by means of a claw clutch element n subjected to the inaction of a spring o, the element n being engaged at one end with the wheel m and being able to engage at the other end with the tangent worm gear k via ratchet teeth formed on the parts k n.
The pinion m engages and communicates the movement to the toothed periphery of a disc-crank q
The mini-crank disc q communicates a reciprocating movement to the drill carriage a by means of a rod r, and to cancel the effect of the continuous movement of the advance carriage g on the position of the drill when the latter is being withdrawn or recessed out and into the workpiece one end of the rod is connected to one end of an elbow lever s which articulates at its elbow on the drill carriage a, the other end of this lever being subjected to the action of a spring t by means of a plunger u carried by said carriage.
At the end of the lever to which the rod is attached, is placed coaxially with the pivot v which connects. the rod and the lever, a compensation cam w, the periphery of which rests on a stop x of the drill carriage, The reciprocating movement is therefore communicated to the drill carriage from the rod, by the lever s, the cam w and the stop x. Around each half of the periphery of the cam is formed a series of notches of progressively varying depth and the stop x is shaped so as to occupy each recess in turn, so that the distance between the drill carriage and the axis of the crank is gradually reduced during the drilling operation.
A ratchet wheel 3, mounted and fixed coaxially on one side of the cam, engages with a pawl 4 subjected to the action of a spring 5 by means of a plunger 6 of the rod. The arrangement is such that during each revolution of the crank the cam is moved by an angle corresponding to the pitch of the notches of the cam. The movement of the cam from one position to the next allows the drill carriage to move back, under the action of the spring acting on the elbow lever, over a distance equal to that which the advance carriage has advanced during the removal and recess of the bit.
It is understood that while the drill is drilling the workpiece, the crank mechanism is at rest and the drill receives its advance movement in the workpiece of the feed carriage g. But after the drill has entered the part to a predetermined depth ,. the crank mechanism is set in motion by withdrawing the bit and subsequently driving it back into the workpiece.
In order to carry out the automatic control of the clutch by means of which the crank mechanism is actuated, there is mounted in the aforementioned gearbox, a lever 7 provided at one end with a projection 8 arranged. so as to penetrate into the cam groove 9 formed around one half of the periphery of the sliding element n of the clutch, a side -
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tee of this groove being arranged so as to disengage the clutch as a result of its cooperation with the projection. The intermediate part of the periphery of said clutch element n is provided with a cam 10 (see fig. 5 to 8) arranged so as to cause the lever 7 to swing around its pivot by means of a projection 11 for a mentioned purpose. lower.
The other end of the lever carries a pawl 12 subjected to the inaction of a spring 13 arranged to cooperate with a series of suitably spaced teeth 14 formed on a cleat 15 fixed to the slide 16 which carries the carriage of. advance g
Referring now more particularly to Figs. 5 to 8 it can be seen that the arrangement is such that during the initial phase of the drilling opera- tion, the clutch n is kept inactive due to the penetration of the projection 8 of the lever 7 in one side. of the cam groove 9 of the sliding clutch element n When the drill has entered the workpiece of a predetermined length, the pawl 12 of the clutch lever 7 hits one of the teeth 14 of the cleat 15, as it is shown in fig.
This causes the movement of the lever 7 and the withdrawal of its projection 8 of the clutch element n The latter then engages with the additional clutch element mounted on the tangent worm gear k under the action of the associated spring, which causes the crank disc to move. During the consequent withdrawal of the drill, the cam 10 of the sliding clutch element moves the lever 7 in the direction in which it is removed. moves the pawl 12 away from the teeth of the latch, as shown in fig: 6. During the withdrawal of the drill bit, the pawl 4 associated with the compensation cam w moves into position to actuate the cam.
At the end of the first half-turn of the crank, the various parts occupy the positions shown in fig. 7. During the second half of the turn of the crank, the bit is driven back to the working position, the compensating cam is advanced one notch, and the projection 8 of the clutch lever falls back into the groove 9 of the element. clutch n, as shown in fig 8, At the end of the turn of the crank disc, the clutch lever disengages the clutch and drilling then continues under the action of the advance carriage until the pawl of the clutch lever strikes the next tooth of the cleat, after which the described series of movements is repeated.
The number of repetitions of said series of movements and the intervals between them depend on the depth of the hole to be drilled and are determined by the number and spacing of the teeth of the cleat.
After the hole is completed, the feed carriage returns to its initial position where it is ready to drill a new part, and as in the previous operation, the compensation cam w has only turned halfway. - turn, it is necessary to communicate to this cam an initial movement to bring into action the second series of its notches, located around the other half of its periphery. To achieve this, an additional tooth 17 is provided on the cleat 15 and suitably spaced relative to the other teeth, the lever 7 and the pawl 12 being in the position shown in fig. 6, while the advance carriage is being withdrawn to its initial position.
By virtue of the present invention, the intermittent withdrawal of the drill bit carried out in order to remove the chips interfering with the bit and to apply the coolant to the end of the bit, can be done not only easily, but also in a manner which involves a minimum waste of time.