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La présente invention a pour objet un appareil à fraiser les filetages destiné à la fabrication de broches sur des tours, dans lequel on prévoit un arbre creux qui entoure la broche à usiner, qui porte le ou les outils de fraisage et qui est entraîné à grande vitesse par rapport à la broche tournant lentement. Dans les réalisations connues de ce type, la tête de fraissage constituée par l'arbre creux et les outils de fraisage,est montée dans un pied posé sur le support du tour et est mise en rotation à l'aide d'une courroie trapézoïdale
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par un moteur également disposé sur le support. Les appareils de ce genre prennentbeaucoup de plaee. Une adaptation à la hauteur entre pointes du tour n'est pas prévue.
Les outils mêmes ne sont refroidis que par air, étant donné qu'on ne peut pas éviter dans le refroidissement par liquide que ce dernier soit projeté sur la courroie trapézoïdale en diminuant le frottement de celle-ci et en l'amenant à patiner, de sorte qutelle ne peut plus transmettre le couple de rotation élevé nécessaire à la tête de fraisage. Les outils de fraisage peuvent se gripper, se rompre et rendre inutilisable la broche partiel- lement usinée.
L'invention supprime tous ces inconvénients du fait que l'arbre creux servant de support pour le ou les outils de fraisage forme une partie du rotor et le bottier de l'appareil une partie du stator d'un moteur électrique, dont la vitesse est avantageusement réglable et qui est de préférence un moteur à commutation de polarité. Le paquet de tôles du rotor est enfilé sur l'arbre creux qui est supporté dans des roulements à billes du boîtier et sur le devant duquel est disposé le porte-outils. Un refroidissement approprié par liquide à,travers des canaux, qui sont ménagés dans le bottier et dont la sortie débouche dans des ajutages de projection dirigés vers le porte- outils, fait en sorte que l'appareil peut travailler à des vitesses élevées et assure une solidité de longue durée aux taillants des outils.
La vitesse d'usinage est considérablement plus grande que dans l'appareil à fraiser les filetages connu mentionné ci-dessus, en raison du refroidissement par liquide rendu possible par l'invention.
Suivant un exemple de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le porte-outils est constitué par deux ou plusieurs parties et peut être enlevé de l'arbre creux, tout en laissant la broche à l'intérieur de celui-ci.
L'ensemble de l'appareil peut être réglé à la hauteur entre pointes de chaque cas du tour et au pas désiré du filetage
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par un dispositif de support approprié destiné' au moteur portant l'arbre creux avec les outils.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés.
La fig. 1 est une coupe axiale du moteur et de l'arbre creux suivant un premier exemple de réalisation de l'invention comportant un porte-outils non divisé..
La fig. 2 est une coupe axiale d'un exemple d,e réalisation préféré comportant un porte-outils divisé..
La fig. 3 est une élévation de face du porte-outils divisé.
La fig. 4 est une élévation latérale, partie en coupe suivant la ligne A-B de la fig. 5, d'un dispositif ' de support approprié du moteur.
La fig. 5 est un plan partiel et une coupe partielle suivant la ligne C-D de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue arrière partielle du bâti de support et une coupe partielle suivant la ligne E-F de la fig. 4.
La fig. 7 est un plan de la plaque de base devant être fixée sur le support.
A la fig. 1, la partie tournante de l'appareil est constituée par l'arbre creux 1 sur lequel le porte-outils 2 comportant les outils 3 est fixé par vissage. L'arbre creux l porte le paquet,de tôles 4 du rotor du moteur électrique et est supporté dan's des roulements à billes 5. Ces roulements à billes 5 sont protégés vers l'extérieur contre la pénétration d'eau de refroidissement, etc... par des bagues d'étanchéité 6.
Les roulements à bille's 5 sont placés dans le boîtier 7 qui sert de logement au paquet de tôles 8 et à l'enroulement 9 du stator du moteur électrique. Un canal, de refroidissement est creusé suivant une ligne hélicoïdale à la périphérie de l'enveloppe 10 du boîtier 7 et présente
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une ouverture d'entrée 11, ainsi qu'une ouverture'de sortie 12, dans chacune desquelles est vissé un petit tube de raccordement
13 ou 14, le tube 13 servant à raccorder le conduit d'amenée
15 du- liquide de refroidissement, tandis qu'un conduit 16, qui débouche dans un ajutage de projection 17 dirigé vers les .outils de fraisage 3, est enfilé sur le second tube 14.
Le boîtier 7 comporte à l'avant un anneau en saillie 18 sur lequel est fixée, à l'aide de vis, une plaque en verre artific.iel 19. Le conduit 16 traverse une ouverture 20 de la plaque en verre artificiel et est fixé sur cette plaque dans l'ouverture 20 d'une manière appropriée, par exemple par serrage.
15a désigne deux pivots disposés sur les côtés opposés du bottier du acteur, à l'aide desquels celui-ci est porté par le dispositif de support représenté aux tige 4 à 7.
Avec l'appareil de fraisage selon l'invention, il est possible de fabriquer des broches ayant un pas quelconque à une vitesse de coupe élevée jusqu'à un diamètre dépendant de l'arbre creux. L'appareil ne prend que très peu de place.
L'opération de coupe peut être observée à tout moment à travers la plaque en verre artificiel.
Etant donné que le moteur électrique peut être réglé à des vitesses différentes, la vitesse de rotation de l'appareil et par suite la vitesse de coupe peuvent être adaptées au diamètre et à la matière de la broche à usiner. Le moteur électrique a une puissance telle que le filetage peut être taillé à sa profondeur complète en une passe'de travail.
Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. l, le porte-outils est constitué, comme dans les appareils de fraisage des filetages connus comportant un arbre creux mené entourant la broche à usiner et portant le porte-outils, par un anneau non divisé fixé sur l'arbre creux. Pour changer le porte-outils, la broche doit être tout d'abord enlevée de l'arbre creux, comme dans les appareils connus, en faisant reculer ce dernier avec le porte-outils jusqu'au dessus de la contre-pointe et en
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desserrant ensuite la broche.
Lorsqu'il est nécessaire de changer le porte-outils pendant l'usinage d'une broche parce que les outils se sont émoussés, il n'est évidemment pas possible dans ce cas, après le remplacement du porte-outils par un autre porte-outils ayant des outils affutés, d'amener la broche et les outils exactement dans la même position relative que précédemment et il se forme par suite, au cours de la continuation de l'usinage de la broche, un défaut à l'endroit où l'usinage avait été interrompu.
La solution utilisée jusqu'à présent consistait à ne remplacer pendant l'opération d'usinage que les outils, lorsque ces derniers étaient émoussés, en laissant le porte-outils en position, puis à effectuer le réglage précis des nouveaux outils dans le porte-outils à l'aide d'instruments optiques.
Cela est toutefois extrêmement long, en particulier lorsque le porte-outils présente plusieurs outils devant être remplacés, comme dans le cas d'un appareil à fraiser par percussion travail- lant avec plusieurs outils.
Ces inconvénients sont supprimés dans l'exemple de réalisation suivant les fig. 2 et 3.
Sur ces figures, les éléments 1 à 15 correspondent à ceux décrits à l'aide de la fig. 1. Toutefois, le porte-outils 2 n'est pas fixé ici directement par vissage sur l'arbre creux, mais à l'aide de vis 22 sur un anneau de maintien 21 vissé sur l'extrémité avant de l'arbre creux 1. Le porte outils 2 est constitué par les deux moitiés 2a et 2b (fig. 3) et est divisé le long de la ligne 23. Le porte-outils présente un collet 24 s'étendant annulairement, qui s'engage dans une rainure annulaire de l'anneau de maintien 21, en vue de décharger les vis de fixation 22. Les forces de cisaillement produites par la force centrifuge sont donc absorbées par le collet 24 qui décharge par suite les vis 22 de ces forces de cisaillement.
Les outils 3 sont engagés dans des rainures du porte-outils et sont maintenus dans ces rainures par des pièces de maintien
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cunéiformes 25 qui sont pressées contre les outils par des vis.
26 désigne la broche à usiner qui est mise en rotation au cours de son usinage à une vitesse très faible, tandis que le porte-outils tourne à une vitesse élevée, ce qui fait que tous les outils entrent successivement en action.
Lorsque les outils s'émoussent pendant l'usinage d'une broche, le porte-outils est enlevé en desserrant les vis 22 de l'anneau de maintien 21 et est remplacé par un autre porte- outils qui a été préparé entre-temps. Le réglage des outils dans le porte-outils se fait à l'extérieur de la machine, par exemple à l'aide d'un gabarit 27.
Dans ces réalisations, le porte-outils peut donc être enlevé, en laissant en place l'arbre creux et la broche et peut être remplacé par un autre porte-outils dont les outils ont déjà été réglés avec précision dans la position correcte sur le porte-outils, par exemple à l'aide d'un gabarit.
L'anneau de maintien, qui reste sur l'arbre creux lors du remplacement du porte-outils et sur lequel ce dernier est fixé à l'aide de plusieurs vis, permet d'assurer que le' porte-outils nouvellement mis en place vient avec précision dans la même position par rapport à l'arbre creux que le porte-outils enlevé.
Le couvercle 19 en verre artificiel est constitué, suivant la fig. 2, par un capot enfilé sur le boîtier 7 du moteur et maintenu en cet endroit à la manière d'une fermeture à baïonnette à l'aide d'une fente, qui est formée sur le bord du boîtier en partant tout d'abord de ce bord dans le sens axial du moteur et en s'étendant ensuite perpendiculairement à ce sens et dans lequel s'engagent des doigts 28 fixés dans le boîtier du moteur.
On décrit à présent le dispositif de support représenté aux fig. 4 à 7.
La plaque de base 101 (fig. 7) comporte quatre boutonnières 103 au travers desquelles sont passées les vis
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102 (fig. 4 et 6) s'engageant avec leur tête dans des rainures du support 129 (fig. 5) qui glisse d'une manière connue dans des guides 131, 132 du tour et qui peut se déplacer longitudinalement à l'aide de la broche 130. La plaque de base comporte en outre des guides 104 formant des segments circulaires et des découpes 105 pour le guidage et la fixation du bâti de support 107 sur la plaque de base. Ces pièces peuvent être solidarisées les unes aux autres à l'aide de vis 106 après le réglage angulaire désiré du bâti de support par rapport à la plaque de base.
Un arbre 108 accouplé avec un volant 109 est supporté à. la partie supérieure du bâti de support emporte, montées sur lui deux vis sans fin 110 et 111 qui engrènent chacune avec une roue hélicoïdale 112, dont l'une entraîne la broche 113 et l'autre la broche 114. Un écrou est à chaque fois monté sur les broches 113 et 114, un seul écrou 115 étant représenté aux fig. 4 et 5. L'écrou 115 est constitué sous la forme d'une douille en deux parties- qui est logée dans un manchon 116 également en deux parties et qui est vissée avec celui-ci. Le manchon 116 avec l'écrou 115 est porté par un support 118 muni de deux bras 119 et 120 et destiné au moteur 7 à commutation de polarité portant l'arbre creux avec les outils 3.
Les pièces d'assemblage 117 entre le manchon 116 et'l'organe de support 118 traversent la paroi arrière du bâti de support, qui est perforée en cet endroit de sorte que cet organe de support 118 peut être élevé et abaissé sur le bâti au cours de la rotation des broches 113, 114. Le pas des broches 113, 114 et des vis sans fin 110, 111, ainsi que des roues hélicoidales correspondantes, est calculé de manière que l'ensemble de ce mécanisme soit auto- bloqueur.
Le support 118 est guidé dans un guide en queué d'aronde prévu sur la paroi arrière du bâti. Les guides en queue d'aronde 121 et 122 sont vissés sur la paroi arrière
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du bâti et peuvent être enlevés après desserrage des'vis, de sorte qu'après leur enlèvement et l'écartement du manchon 116 et de l'écrou 115 en deux parties le support 118 peut être séparé du bâti dans un sens perpendiculaire aux axes des broches 113, 114.
Une ouverture 124 ou 123 suffisamment grande est prévue entre les broches 113, 114 tant dans le support 118, qu'également dans le bâti 107 et la broche à usiner 26, qui est entourée par l'arbre creux du moteur 7 à commutation de polarité, fait saillie à travers ces ouvertures au cours de l'usinage. L'ensemble du dispositif de suspension peut donc être déplacé sur le tour dans le sens de l'axe de la broche à usiner 26 qui est portée, d'une part, par la pointe'de centrage de la contre-pointe 128 et, d'autre part, par le plateau non représenté, puis mise en rotation par ce dernier à faible vitesse.
Le moteur 7 à commutation de polarité est engagé avec les pivots 15a disposés des deux côtés de son boîtier dans les ouvertures 127 ménagées dans les deux bras 119 et 120 du support 118. L'extrémité avant 125 des bras de support 119 et 120 est divisée et est constituée sous la forme d'un organe de serrage. Les pivots du moteur à commutation-de polarité sont serrés par vissage de la vis 126, après que ce moteur a été ramené dans la position désirée par pivotement autour d'un axe horizontal.
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être appor- tées à la forme de réalisation,représentée et décrite en détail, sans sortir du cadre de l'invention.