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L'invention concerne un tour qui comporte une semelle de cha- riot mobile dans le sens longitudinal sur le banc d'un bâti et portant un outil à usiner la pièce.
Le problème à résoudre suivant l'invention consiste à construi- re un tour susceptible de débiter un poids de copeaux plus grand que les tours connus à grande vitesse de coupe et dans lequel les copeaux de toutes sortes sont maintenus avec certirude à l'écart des guides du banc. On a con- staté en particulier à la suite de l'expérience acquise avec les outils en métaux durs, que ces outils permettent très souvent de débiter un poids de copeaux plus grand à plus grande vitesse de coupe que le tour surtout en ce qui concerne le personnel de conduite. Il est important pour résoudre ce pro- blème de disposer de moyens qui permettent d'évacuer rapidement et librement les copeaux détachés et sans risque pour le personnel.
L'amélioration de l'é- vacuation des copeaux est d'autant plus urgente que les dispositifs de gui- dage des tours connus de type courant en sont affectés, car malgré toutes les . mesures de précaution, les copeaux arrivent dans les dispositifs de guidage et les détruisent.
Des formes de construction spéciales de tours à grand débit de copeaux et à grande vitesse de coupe sont déjà connues. Mais elles ont encore l'inconvénient de permettre aux copeaux de tomber dans le dispositif de gui- dage du banc,qui risque d'être endommagé.
Suivant l'invention on résoud ce problème en disposant au-des- sus de la pièce un bâti en forme de pont solidaire du socle du tour, sur la surface inférieure duquel la semelle du chariot est suspendue et guidée, de façon que l'outil se trouve sur sa surface inférieure. Le banc du tour est ainsi disposé en quelque sorte la .tête en bas suivant l'invention, puisque le dispositif de guidage du banc ne se dirige plus vers le haut, mais vers
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le bas. Cette forme de construction qui diffère en principe de la forme de' construction des tours actuels présente de grands avantages au point de vue de la solution du problème précité.
Il est possible en se contenant de déve- lopper cette nouvelle forme de construction méthodiquement, de ne détacher et de n'évacuer les copeaux qu'aux points où ils ne peuvent plus présenter aucun risque pour le personnel de conduite de la machine. Le tour lui-même et l'outil donnent la certitude, sans qu'il y ait lieu de prévoir des moyens auxiliaires, que les copeaux même détachés à très grande vitesse ne peuvent plus arriver au poste de conduite, mais seulement en arrière de la machine d'où ils peuvent être facilement évacués. On peut alors faire fonctionner la machine à la plus grande vitesse qui ne dépend plus que des possibilités ' des outils en métaux durs.
Le banc du tour et son dispositif de guidage' du chariot longitudinal peuvent ainsi être construits en ne considérant que -la. fonction à laquelle ils sont destinés en principel, et il n'est plus néces- saire de faire en sorte que les copeaux ne puissent en aucune manière arri- ver dans le dispositif de guidage de la semelle du chariot. Par suite il n'est plus nécessaire d'interrompre le banc pour permettre aux copeaux de s'évacuer en passant à travers le banc. De plus les masses disposées au- dessus de la broche, qui se transmettent par un bras de grande longueur au dispositif de fixation du bâti du tour sont particulièrement efficaces au point de vue de l'amortissement des secousses qui résultent de l'attaque de la pièce par l'outil.
Il convient souvent dans la réalisation dans la pratique du principe de. l'invention d'incliner le banc par rapport à l'horizontale, de façon que son bord de guidage antérieur soit plus haut du côté de la con- duite. On a obtenu de bons résultats à cet effet avec un angle de 30 d'in- clinaison de la semelle du chariot par rapport à l'horizontale.
En outre suivant l'invention on dispose la poupée fixe sur le bâti en pont. I1 est possible dans ces conditions de disposer la poupée mo- bile sur le guide longitudinal de la semelle du chariot. On obtient ainsi un ensemble de tournage monobloc, par lequel les efforts se transmettent du copeau par l'intermédiaire de l'outil et reviennent à l'outil, d'une part par l'intermédiaire de la broche et d'autre part par l'intermédiaire de la poupée mobile.
Suivant une forme de réalisation choisie de préférence de l'in- vention, le guide longitudinal du bâti en pont se trouve dans la région des colonnes latérales de la machine, étant donné que les deux colonnes latéra- les ont à peu près la forme d'un U dans le sens longitudinal de la machine et comportent des cavités. La cavité d'une des colonnes latérales sert à lo- ger la poupée mobile et celle de l'autre la poupée fixe. Il convient à ce propos de fixer la poupée fixe sur le bâti par le bas au moyen d'un pont, entouré extérieurement par la barre de guidage longitudinale du bâti, en permettant à la portion du chariot longitudinal qui se trouve en dehors du chariot transversal de passer entre ce pont et le guide du chariot longitu- dinal.
En principe le pont pourrait être en une seule pièce avec la boite de la poupée fixe, mais il convient le plus souvent pour des raisons de fa- brication, de fabriquer le pont indépendamment de la poupée fixe et d'assez-- bler ensuite ces deux éléments. Etant donné que cette forme de construction permet de faire passer le chariot longitudinal en dedans dans la région.de la poupée fixe, on peut donner aux semelles du chariot longitudinal ou du bâti une très grande longueur, en réalisant ainsi un guidage particulière- ment satisfaisant du chariot longitudinal et en augmentant aussi la préci- sion du travail.
Les deux semelles du chariot longitudinal ou de bâti des tours des formes de construction ordinaires ne sont réunies que par un pont rela- tivement étroit sur lequel le chariot transversal est mobile. Cette forme de construction est nécessaire dans les tours ordinaires, pour ménagée un empla- cement suffisant permettant d'évacuer les copeaux qui y arrivent de haut en bas. I1 n'y a plus lieu de tenir compte de cette condition dans le tour sui- vant l'invention, de sorte qu'il convient de former le chariot longitudinal
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par une plaque fermée sur elle-même qui réunit entre elles sur toute leur longueur les semelles guidées par les barres de guidage du banc.
On obtient ainsi une forme de construction extrêmement rigide du chariot longitudinal ou du bâti et une certitude de plus que les copeaux ne peuvent en aucune ma- nière arriver sur les barres de guidage du chariot.
De plus il convient de disposer les organes qui provoquent le mouvement longitudinal du chariot longitudinal sur le banc entre ses barres de guidage au-dessus du chariot et de les faire agir sur lui en un point qui se trouve par rapport au plan de guidage du chariot à peu près vertica- lement au-dessus du point où l'outil attaque la pièce d'un diamètre moyen.
On obtient ainsi,quelle que soit la valeur du diamètre à tourner, un cou- ple extrêmement faible provenant de la course longitudinale et ayant tendan- ce à déverser le chariot longitudinal.
Le dispositif suivant l'invention est particulièrement avanta- geux à employer en tant que tour à copier ou tour vertical à copier, en rai- son de la facile évacuation des copeaux et du fait que le bâti en pont avec la poupée mobile et la poupée fixe, entre lesquelles le chariot longitudinal est mobile sur le banc forment un élément de tournage monobloc extrêmement stable, fermé sur lui même et rigide.
Le gabarit et la pointe à copier du gabarit sont disposés de préférence du côté de la conduite de la machine. Suivant une forme de réali- sation choisie de préférence de l'invention le support du gabarit mobile dans le sens longitudinal est disposé en avant sur le banc, tandis que la pointe à copier se trouve sur la surface supérieure du chariot longitudinal du côté opposé à l'outil. Le gabarit est ainsi disposé dans une position ex- trêmement stable à peu près à la hauteur de l'oeil de l'ouvrier. Le gabarit lui-même et son support sont en haut, hors du trajet de chute des copeaux, sans qu'il soit nécessaire de prendre des mesures spéciales à cet effet.
Il est particulièrement avantageux à ce propos que le gabarit se trouve ainsi sur un élément de la machine, c'est-à-dire le bâti en pont qui sans aucune autre considération à part celle de la résistance et de la déformation peut être construit sous la forme rigide et résistant qui est toujours nécessai- re au point de vue du rendement de la machine.
Sur le dessin ci-joint, qui outre d'autres perfectionnements et modes d'exécution correspondants représente un exemple de réalisation de l'invention : la fig. 1 est une élévation latérale d'un tour à copier sui- vant l'invention du côté de la commande avec coupe en pointillé à peu près suivant la ligne 1-1 de la fig. 2, la fig. 2 est une élévation du tour de la fig. 1 du côté de la conduite de la machine, la fig. 3 est une élévation latérale du tour des fig. 1 et 2 semblable à la fig. 1 du côté de la commande avec coupe en traits mixtes suivant la ligne III-III de la fig. 2, la fig. 4 est une élévation latérale du tour des fig. 1 à 3 du côté de la poupée mobile avec coupe en pointillé suivant la ligne IV-IV de la f ig. 2, la fig.
5 est une coupe à plus grande échelle du banc en pont du tour de la fig. 1 à 4 suivant la ligne I-I de la fig. 2.
Le bâti du tour se compose d'un socle 1 et d'un banc en pont 2, les deux extrémités du socle 1 et du banc 2 étant réunies par des colon- nes latérales 3,4. Les colonnes latérales 3,4 sont garnies extérieurement de revêtements 55,56. Un coffret 57 fixé sur le socle contient tous les éléments électriques et les éléments de la commande électrique d'une pointe à copier, dont il-sera question en détail plus loin.
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Le banc en pont 2 repose le long d'une surface 27 sur la sur- face supérieure des deux colonnes latérales 3, 4 et leur est réuni. Les' deux colonnes latérales 3,4 sont réunies du côté de la conduite de la machine par une paroi transversale 10 dont le bord supérieur 11 se trouve au-dessous de l'axe de la broche 5.
Le banc 2 du tour de la forme de réalisation décrite est in- cliné d'environ 30 sur l'horizontale, de façon que sa barre de guidage an- térieure 12 soit plus haut que sa barre de guidage postérieure 13. En con- séquence la surface de séparation 27 entre le banc en pont 2 et les colon- nes latérales 3, 4 est également inclinée de 30 sur l'horizontale pour ren- dre le banc plus facile à fabriquer.
Les deux barres de guidage 12,13 se prolongent sur toute la longueur du banc, en échancrant d'une manière appropriée les colonnes laté- rales 3, 4 dans la région de ces barres de guidage. La colonne latérale 3 du côté de la machine où se trouve le dispositif de commande, c'est-à-dire de préférence du côté gauche du poste de conduite, comporte un évidement 52, obtenu en formant à partir de la colonne latérale deux bras 49 et 50, sur la surface supérieure 28 desquels le banc 2 est posé et fixé, ainsi qu'il a déjà été dit. De la même manière l'autre colonne latérale 4 comporte un évidement 51, de façon à former sur cette colonne des bras 47 et 48 sur la surface supérieure 27 desquels le banc 2 repose également.
Un chariot longitudinal ou du bâti 14 mobile est disposé sur les barres de guidage 12,13 et comporte une plaque 42 fermée sur elle-même et en principe aussi longue que les semelles du chariot passant par dessus les barres de guidage 12, 13. Cette plaque protège complètement les barres 12, 13 du banc sur toute la longueur du chariot longitudinal 14.
Un chariot transversal 15 est disposé d'une manière connue sur le chariot longitudinal 14. Les deux chariots de la forme de réalisation re- présentée reçoivent leur mouvement hydrauliquement, et à cet effet un cylin- dre hydraulique 16 de commande du chariot longitudinal 14 est disposé au milieu du banc 2 au:dessus de ce chariot, tandis que le mouvement du cha- riot transversal 15 est commandé par un cylindre hydraulique 26 disposé der- rière le chariot longitudinal 14. Le chariot transversal peut aussi être poussé à la main au moyen d'un volant 17 disposé sur la partie antérieure de la machine.
On tourne la pièce 7 dans le sens de la flèche a-b de la fig.
1, du fait que l'outil 18 disposé sur le chariot transversal 15 attaque la pièce 7 par derrière. Les copeaux détachés par l'outil 18 se trouvent donc par rapport au côté de la conduite de la machine derrière la pièce 7 et tom- bent aussitôt en arrière et en bas sur la surface supérieure du socle 1, étant donné que la paroi 10 empêche ces copeaux de venir dans la direction du côté de la conduite de la machine. L'énergie du mouvement transmise aux copeaux au moment où ils se détachent et la direction de ce mouvement con- tribuent à faciliter le mouvement décrit ci-dessus de haut en bas et d'a- vant en arrière.
Une fenêtre disposée entre le bord supérieure 11 de la paroi 10 et le bord antérieur inférieur du banc 2 et entre les deux colonnes 3, 4 permet largement à l'ouvrier de surveiller la pièce, sans risque pour lui.
La partie postérieure de la machine, c'est-à-dire l'espace qui se trouve entre le bord supérieur du socle 1, les deux colonnes latérales 3, 4 et au- dessous du bord inférieur postérieur du banc en pont 2 reste complètement libre de façon à faciliter d'une manière appropriée l'évacuation des co- peaux.
On peut disposer d'une manière particulièrement avantageuse dans l'espace qui se trouve au-dessous de la broche 5 un support de trongon- nage 19 qui dans la forme de réalisation représentée peut tourner autour d'un axe 20 également monté dans les colonnes latérales 3,4. Le support de tronçonnage peut comporter un ou plusieurs outils 21, qui servent avant tout à l'exécution de travaux de tronçonnage quelconques à effectuer avant,
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pendant ou après l'opération de finissage de la pièce '7 effectuée par 1-$Ou- til 18. De préférence et pour simplifier, le support de tronçonnage 19 peut ne recevoir qu'un mouvement d'avance transversal et non longitudinal.
En conséquence le travail à exécuter par l'outil disposé sur ce support consis- te avant tout à dégrossir les surfaces latérales qui seront usinées défini- tivement par l'outil 18.
La barre de guidage 12 comporte, fig. 5, quatre surfaaes de guidage 29, 30, 31 et 32, qui-servent toutes à guider.le chariot longitudi- nal 14, étant donné que des barres 33, 34 solidaires du chariot viennent s'appliquer contre les surfaces 29 et 32. La'position du chariot longitudi- nal est ainsi assurée dans tous les sens le long de la barre de guidage 12.
Cependant le chariot longitudinal ne repose sur la barre de guidage 13 que contre les surfaces 35 et 36,en réalisant ainsi un guidage déterminé sta- tique, parfait du chariot. Les barres 33 et 37 du chariot longitudinal ne s'appliquent pas directement sur leurs surfaces de guidage 29 et 35, mais par l'intermédiaire d'une glissière 38 soumise à l'action d'un ressort 39, qui s'appuie d'une part contre cette glissière et d'autre part contre les barres respectives 37 et 33. Les ressorts 39 ensemble sont assez puissants pour supporter et au delà le poids du chariot longitudinal 14 et des élé- ments qui 1''accompagnent, de sorte que même non chargé le chariot longitu- dinal 14 est poussé contre les surfaces 31, 36 des barres 12, 13. Lorsque la machine fonctionne,la réaction de l'outil exerce une poussée sur la sur- face de guidage 30.
Il résulte de l'inclinaison du chariot longitudinal que même lorsqu'il n'est pas chargé cette surface de guidage est en contact.
La distance c de l'axe du cylindre hydraulique 16 qui provo- que le mouvement longitudinal du chariot 14 est à peu près égale au diamè- tre de tournage moyen d, de sorte que le couple de renversement transmis au chariot 14 par la passe longitudinale est faible.
La broche 5 porte par exemple un mandrin 6 dans lequel est ser- rée une extrémité de la pièce 7 et dont l'autre extrémité est supportée par la pointe 8 de la poupée mobile 9. La broche 5 est disposée avec sa commande dans une poupée fixe 28 qui se trouve dans la région de l'évidement 52 de la colonne latérale 3. Cette poupée 28 est fixée par le bas sur le banc en pont 2 par des brides 41 d'un pont 40. Ce pont comporte des nervures de ren- forcement 59 et est assez profond pour laisser subsister entre lui et les barres de guidage 12,13 une cavité, fig. 3, dans laquelle le chariot longi- tudinal 14 peut passer sans le chariot transversal 15.
La colonne 3 comporte au-dessous de la poupée fixe 28,deux barres 53, qui à l'état d'assemblage se trouvent à une courte distance par exemple de 1 mm au-dessous de surfaces de butée ou de guidage 54 solidaires de la poupée fixe 28. Lorsqu'on sépare la poupée fixe 28 du pont 40 le long du plan 60 en déserrant des organes de fixation non représentés, elle vient se poser par ses surfaces de guida- ge 54 sur les barres 53. On peut alors faire sortir d'une manière .simple de la machine sous forme monobloc la poupée fixe avec la broche 5 et sa com- mande qu'elle contient, après avoir enlevé le capot 55.
Un électromoteur 58 est monté dans le socle 1 au voisinage de la colonne latérale 3 et commande par l'intermédiaire d'une courroie plane 61 une poulie 62 déjà montée dans la poupée fixe et actionnant la broche 5 d'une manière connue par une transmission de changement de vitesse interca- lée. La poupée mobile 9 est montée sur les barres de guidage 12, 13 du banc et est mobile du fait qu'elle peut passer dans l'évidement 51 de la colonne latérale 4. Le socle 1 supporteà l'intérieur de la colonne latérale 4, fige 4, l'ensemble de la commande hydraulique 63 qui comporte un moteur 64 action- nant une pompe et un filtre 65. Cet ensemble qui ne fait'pas partie de l'in- vention n'est pas décrit en détail.
I1 suffit seulement de remarquer qu'il sert à actionner le cylindre hydraulique 26 de commande de l'avance trans- versale, le cylindre hydraulique 16 de commande de l'avance longitudinale et le serrage hydraulique de la pièce. Des tuyaux flexibles non représentés qui font arriver et sortir le liquide hydraulique sont disposés dans un tuyau flexible situé derrière un écran 66 du banc 2, désigné par 67 et s'en-
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roulant sur quelques galets suivant la position du chariot longitudinal 14.
Les raccords avec l'ensemble de commande 63 partent de l'extrémité fixe de ce tuyau flexible.
Une application particulièrement avantageuse du tour suivant l'invention est celle d'un tour à copier.
A cet effet on dispose sur un support 22 fixé sur la partie antérieure du banc en pont 2 un gabarit ou un modèle 23, qui coopère avec une pointe à copier 24, dont le boîtier 25 est fixé sur le plateau intermé- diaire 68 du chariot longitudinal 14. La pointe à copier 24 commande d'une manière quelconque le mouvement des deux cylindres hydrauliques 16 et 26.. -
Le boîtier 25 de la pointe à copier peut tourner sur un chariot 43, mobile dans la direction de la broche 5 et monte sur un guide 44 du pla= teau intermédiaire 68. Le support 22 est mobile dans le sens longitudinal au moyen de vis à tête carrée 45 qui pénètrent dans une rainure appropriée et est disposé sur une barre de guidage 46 qui se prolonge en principe sur tou- te la longueur du banc 2.